当今社会，随着人口的不断增加，工业生产的不断深入，无论的生活污水还是生产污水，污水的排放量也在与日俱增。对于城市污水的处理，已成为当今社会的关注重点。污水处理是为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求，并对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业,交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
根据常见污水处理方法分类：物理法、化学法、物理化学法和生物法。其中，物理法——物理或机械的分离过程，包括过滤，沉淀，离心分离，上浮等；化学法——加入化学物质与污水中有害物质发生化学反应的转化过程，包括中和，氧化，还原，分解，混凝，化学沉淀等；物理化学法——物理化学的分离过程，包括气提，吹脱，吸附，萃取，离子交换，电解电渗析，反渗透等；生物法——微生物在污水中对有机物进行氧化，分解的新陈代谢过程，包括活性污泥，生物滤池，生物转盘，氧化塘，厌气消化等。
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根据常用处理废水的化学方法分类：
向胶状浑浊液中投加电解质，凝聚水中胶状物质，使之和水分开，混凝剂有硫酸铝，明矾，聚合氯化铝，硫酸亚铁，三氯化铁等。主要针对含油废水，染色废水，煤气站废水，洗毛废水等。
酸碱中和，pH达中性，运用石灰，石灰石，白云石等中和酸性废水，CO2中和碱性废水，硫酸厂废水用石灰中和，印染废水等。
投加氧化(或还原)剂，将废水中物质氧化(或还原)为无害物质，其中，氧化剂有空气，漂白粉，氯气，臭氧等，主要针对含酚，氰化物，硫铬，汞废水，印染，医院废水等。
在废水中插入电极板，通电后，废水中带电离子变为中性原子，运用电源，电极板等，针对含铬含氰(电镀)废水，毛纺废水。
将不溶于水的溶剂投入废水中，使废水中的溶质溶于此溶剂中，然后利用溶剂与水的相对密度差，将溶剂分离出来。萃取剂分为：醋酸丁酯，苯，N—503等设备有脉冲筛板塔，离心萃取机等，针对含酚废水等。
将废水通过固体吸附剂，使废水中溶解的有机或无机物吸附在吸附剂上，通过的废水得到处理，其中，吸附剂分为：活性炭，煤渣，土壤等。吸附塔为再生装置，染色，颜料废水，还可吸附酚，汞，铬，氰以及除色，臭，味等用于深度处理。
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现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理：
一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD，COD物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。此时，经过处理的污水一是作为中水被进行利用；二是部分水体对江、河水进行补给。
三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。经过三级处理后的污水，大多用于江、河水的补给。
整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后，经过格栅或者砂滤器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理(即物理处理)，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。
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