一般城市污水主要污染物是易降解有機物，所以絕大多數城市污水處理廠都采用好氧生物處理法。如果污水中廢水比重很大，難降解有機物含量高，污水可處理性差，***應考慮增加厭氧處理改善可處理性的可能性，或采用物化法處理。通常城市污水處理以一級處理為預處理，二級處理為主體，三級處理很少使用。一般工廠排出的污水，至少應采取兩級處理。由于二級處理排出的污泥有可能造成二次污染，因此，還要進行污泥處理。

現代污水處理技術按原理可分為物理處理法、化學處理法和生物處理法。

其中生物處理法是利用微生物的代謝作用，使污水中呈溶解性、膠體狀態的有機污染物轉化為穩定的無害物質的處理方法，主要可分為好氧氧化法和厭氧還原法，其中好氧氧化法則廣泛用于處理城鎮生活污水，主要包括活性污泥法和生物膜法等。

目前，城鎮污水處理過程中，應用***為普遍的即活性污泥法及其相關的衍生技術的生物處理工藝。

活性污泥法技術即是將空氣連續送入含有大量溶解有機物質的污水中，經過一段時間后，水中即形成生物絮凝體-活性污泥，通過附著其上的微生物的新陳代謝作用，將有機污染物轉變成無毒的氣體(CO₂、N₂ 等)、液體(水)和富含有機物的固體(如微生物群體或稱生物污泥)；***后通過固液分離，實現生物污泥與凈化處理水的有效分離的過程。

由于活性污泥法具有較高的化學轉化效率，對城市污水及有機工業廢水中所含的污染物的處理效率高，因此成為傳統的成熟技術。

隨著近些年來污水排放量的迅速增加，對污水處理要求也日益提高，污水處理技術在傳統活性污泥法工藝基礎上出現了如缺氧-好氧(A/O)法、厭氧-缺氧-好氧法(A²/O)、氧化溝法和序批式活性污泥法(SBR)等被較快推廣應用的新技術。其中，厭氧-缺氧-好氧法(A²/O)強化了脫氮除磷效果；氧化溝法簡化了有關構造，運行管理方便，且處理效果穩定等；SBR法是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，其主要特征是在運行上的有序和間歇操作，主要優點在于節約土地。

1、A/O工藝

圖1  缺氧-好氧法(A/O)

A/O工藝法也叫厭氧好氧工藝法，A(Anaerobic)是厭氧段，用于脫氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有機物。該工藝各反應器單元功能及工藝特征如下：

1） 流程簡單，無需外加碳源與后曝氣池，以原污水為碳源，建設和運行費用較低；

2）反硝化在前，硝化在后，設內循環，以原污水中的有機底物作為碳源，效果好，反硝化反應充分；

3）曝氣池在后，使反硝化殘留物得以進一步去增加。O段的前段采用強曝氣，后段減少氣量，使內循環液的DO含量降低，以******A段的缺氧狀態。

2、A²O工藝

圖2  厭氧-缺氧-好氧法(A²/O)

A²O工藝即為厭氧-缺氧-好氧法，一般為一個矩形的池子，分為3個區，前段為厭氧區，中段為缺氧區，后段為好氧區，該工藝各反應器單元功能及工藝特征如下：

1）厭氧區：設置于前段，其主要功能是釋放磷，同時轉化易降解有機物，并氨化部分含氮有機物；

2）缺氧區：從好氧區循環回來的硝態氮在這一區分解，從而起脫氮的作用；

3）好氧區：混合液由缺氧反應器進入該區，一般會在池底設置曝氣系統，好氧微生物在適宜的生存條件下，對氨氮進行硝化分解，吸收磷，去除BOD。

為了進行泥水分離，取得較好的出水效果，該工藝一般會在后面設置二沉池進行沉淀。

3、氧化溝工藝

圖3  氧化溝工藝

氧化溝(Oxidation Ditch)污水處理的整個過程如進水、曝氣、沉淀、污泥穩定和出水等全部集中在氧化溝內完成，***早的氧化溝不需另設初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流設備。后來處理規模和范圍逐漸擴大，它通常采用延時曝氣，連續進出水，所產生的微生物污泥在污水曝氣凈化的同時得到穩定，不需設置初沉池和污泥消化池，處理設施大大簡化。該工藝各反應器單元功能及工藝特征如下：

1) 氧化溝結合推流和******混合的特點，有力于克服短流和提高緩沖能力；

2）氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用于硝化－反硝化生物處理工藝。

3) 氧化溝溝內功率密度的不均勻配備，有利于氧的傳質，液體混合和污泥絮凝。

4) 氧化溝的整體功率密度較低，可節約能源。

4、SBR工藝

圖4  序批式活性污泥法(SBR)

SBR是序批式活性污泥法的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作，SBR技術的核心是SBR反應池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統，運行過程分為進水、曝氣、沉淀、排水、待機5個階段。尤其適用于間歇排放和流量變化較大的場合。該工藝各反應器單元功能及工藝特征如下：

1）在大多數情況下（包括工業廢水處理），無需設置調節池；

2）SVI值較低，污泥易于沉淀，一般情況下，不產生污泥膨脹現象；

3）通過對運行方式的調節，在單一的曝氣池內能夠進行脫氮和除磷反應；

4）應用電動閥、液位計、自動計時器及可編程序控制器等自控儀表，可能使本工藝過程實現全部自動化，而由中心控制室控制；

5）耐沖擊負荷，處理有毒或高濃度有機廢水的能力強。

上述工藝均是在普通活性污泥法基礎上，通過對時間順序或空間位置等的調整，來給微生物生長創造更適合的生存條件，以提高其處理性能和效率，因此其均屬于活性污泥法的衍生技術。

另外，近年來新出現的MBR 工藝，即又稱膜生物反應器技術，是一種由活性污泥法與膜分離技術相結合的新型水處理技術，其基本原理是：通過膜的微孔分離，將需去除的有機物被阻擋在外，被活性污泥中的微生物和細菌分解，從而達到凈化污水的目的。

圖5  膜生物反應器技術(MBR)

與傳統工藝相比，MBR 工藝具有出水水質******穩定、剩余污泥產量少、易于實現自動控制等優點，但仍存在建造成本高、容易導致膜污染、能耗高等缺點，目前應用范圍還相對比較小。