污水处理是一个系统性工程，水体中污染物的去除通常是多种机理共同作用的结果。污水处理工艺分三级，分别为：

一级处理：通过机械处理，如格栅、沉淀或气浮，去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、油脂等。

二级处理：生物处理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。

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三级处理：污水的深度处理，它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。

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可能根据处理的目标和水质的不同，有的污水处理过程并不是包含上述所有过程。

一级处理(机械处理)

机械(一级)处理工段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物，以去除粗大颗粒和悬浮物为目的，处理的原理在于通过物理法实现固液分离，将污染物从污水中分离，这是普遍采用的污水处理方式。

二级处理(生化处理)

污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，其工艺构成多种多样，可分成生物膜法和活性污泥法(AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化沟法)稳定塘法、土地处理法等多种处理方法。

生物处理的原理是通过生物作用，尤其是微生物的作用，完成有机物的分解和生物体的合成，将有机污染物转变成无害的气体产物(CO2)、液体产物(水)以及富含有机物的固体产物(微生物群体或称生物污泥)；多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离，从净化后的污水中除去。

三级处理(深度处理)

三级处理是对水的深度处理，是继二级处理以后的废水处理过程，是污水最高处理措施。现在的我国的污水处理厂投入实际应用的并不多。