城市生活污水是城市污水的主要來源，主要來自家庭、機構、商業和城市公共設施。污水由城市排水管網收集，輸送至污水處理廠處理。城市污水處理通常采用物理、化學和生物處理法，從處理的程度分為一級、二級、三級進行處理。
1、一級處理。污水中不溶性懸浮固體和漂浮物質通過格柵、沉砂池和沉淀池等處理設備去除。初級處理通常相對簡單，僅用作次級處理的預處理。
2、二級處理。因為一次處理后的水中含有很多對象性有機污染物，所以通過活性污泥法和生物膜法等生物處理技術使廢水中的有機污染物大幅減少。二次處理是污水處理的主體。經處理后，一般能達到污水排放標準。
3、三級處理。在一級和二級處理的基礎上，三級處理采用物理和化學方法，如混凝、過濾、離子交換、反滲透等。去除污水中不溶性有機物。三級處理是深度處理，凈化后的水也達到飲用水的水質基準。
根據污水排放的不同方式和要求，可以確定城市污水處理后的排放標準。經處理后，排入地表的廢水應符合《地表水環境質量標準》(GB 3838-1988)和《廢水綜合排放標準》(GB 8978-96)；處理后的出水排入海洋，達到《海洋水質標準》(GB 3097-1982)；排入城市下水道的處理后污水必須符合《城市下水道污水水質標準》(CJ 3082-1999)。處理后的污水應當回用，達到污水回用的相關標準。
城市生活污水處理與農村生活污水處理的大區別是城市有完善的污水收集系統，可以建立大型生活污水處理廠，采用更先進的技術達到更高的處理目標。此外，由于采用集中處理方法，污水處理成本也大大降低。
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