污水處理通過分為三級，不同的級別處理后達到的水質效果不同，需要根據用戶的需求，設計合理的處理方案。
污水一級處理：污水一級處理又稱污水物理處理，通過簡單的沉淀、過濾或適當的曝氣，以去除污水中的懸浮物，調整pH值及減輕污水的腐化程度的工藝過程。處理可由篩選、重力沉淀和浮選等方法串聯組成，除去污水中大部分粒徑在100微米以上的顆粒物質。
篩濾可除去較大物質；重力沉淀可除去無機顆粒和相對密度大于1的有凝聚性的有機顆粒；浮選可除去相對密度小于1的顆粒物(油類等)。廢水經過一級處理后一般仍達不到排放標準。
污水二級處理：污水經一級處理后，再經過具有活性污泥的曝氣池及沉淀池的處理，使污水進一步凈化的工藝過程。常用生物法和絮凝法。生物法是利用微生物處理污水，主要除去一級處理后污水中的有機物；絮凝法是通過加絮凝劑破壞膠體的穩定性，使膠體粒子發生凝絮，產生絮凝物而發生吸附作用，主要是去除一級處理后污水中無機的懸浮物和膠體顆粒物或低濃度的有機物。
經過二級處理后的污水一般可以達到農灌水的要求和廢水排放標準。但在一定條件下仍可能造成天然水體的污染。
污水三級處理：污水三級處理又稱深度處理：污水經二級處理后，進一步去除污水中的其他污染成分(如；氮、磷、微細懸浮物、微量有機物和無機鹽等)的工藝處理過程。
主要方法有生物脫氮法、凝集沉淀法、砂濾法、硅藻土過濾法、活性炭過濾法、蒸發法、冷凍法、反滲透法、離子交換法和電滲析法等。
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