常用的有活性污泥法、生物膜法等，還有氧化塘及污水土地處理法。化學處理法在城市污水處理中使用較少，一般涉及城市給水處理中的其他化學方法如中和氧化還原、離子交換、電解主要用于工業廢水處理，很少用于城市污水處理。污泥需處理才能防止二次污染，其處置方法常有濃縮、厭氧消化、脫水及熱處理等。一級處理主要針對水中懸浮物質，常采用物理的方法，經過一級處理后，污水懸浮物去除可達40％左右，附著于懸浮物的有機物也可去除30％左右；二級處理主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質。通常采用的方法是微生物處理法，具體方式有活性污泥法和生物膜法。生物處理就是利用微生物分解氧化有機物的這一功能，并采取一定的人工措施，創造有利于微生物生長、繁殖的環境，使微生物大量繁殖，以提高其分解氧化有機物效率。污水經過一級處理以后，已經去除了漂浮物和部分懸浮物，BOD5的去除率約25％～30％。經過二級處理后，BOD5去除率可達90％以上，二沉池出水能達標排放。活性污泥處理系統，在當前污水處理領域，是應用為廣泛的處理技術之一，曝氣池是其反應器。污水與污泥在曝氣池中混合，污泥中的微生物將污水中復雜的有機物降解，并用釋放出的能量來實現微生物本身的運動等。
1.離心機
離心機主要用于將懸浮液中的固體顆粒與液體分開;或將乳濁液中兩種密度不同，又互不相溶的液體分開(例如從牛奶中分離出奶油);它也可用于排除濕固體中的液體，例如用洗衣機甩干濕衣服;特殊的超速管式分離機還可分離不同密度的氣體混合物;利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點，有的沉降離心機還可對固體顆粒按密度或粒度進行分級。
2.污泥脫水機
污泥脫水機特點是可自動控制運行,連續生產,無級調速,對多種污泥適用,適用于給水排水,造紙,鑄造,皮革,紡織,化工,食品等多種行業的污泥脫水。
3.曝氣機
曝氣機是通過散氣葉輪，將“微氣泡”直接注入未經處理的污水中，在混凝劑和絮凝劑的共同作用下，懸浮物發生物理絮凝和化學絮凝，從而形成大的懸浮物絮團，在氣泡群的浮升作用下“絮團”浮上液面形成浮渣，利用刮渣機從水中分離;不需要清理噴嘴，不會發生阻塞現象。本設備整體性好，安裝方便，節省運行費用與占地面。
微濾機是一種轉鼓式篩網過濾裝置。被處理的廢水沿軸向進入鼓內，以徑向輻射狀經篩網流出，水中雜質(細小的懸浮物、纖維、紙漿等)即被截留于鼓筒上濾網內面。當截留在濾網上的雜質被轉鼓帶到上部時，被壓力沖洗水反沖到排渣槽內流出。運行時，轉鼓2/5的直徑部分露出水面，轉數為1-4r/min，濾網過濾速度可采用30-120m/h，沖洗水壓力0.5-1.5kg/cm2，沖洗水量為生產水量的0.5-1.0%，用于水庫水處理時，除藻效率達40-70%，除浮游生物效率達97-100%。微濾機占地面積小，生產能力大(250-36000m3/d)，操作管理方便，已成功地應用于給水及廢水處理。
5.氣浮機
氣浮機是利用渦流泵的攪拌功能，將難以溶解于水中的氣體或兩種以上不同液體高效加壓混合，產生的微細氣泡粒徑20-50微米。攪拌技術大大簡化傳統的攪拌工藝，不僅可以實現設備的小型化，還節省投資和運轉成本。
