現代污水處理技術按處理程度分為一級、二級和三級處理技術。污水的初級處理采用物理方法，如篩網過濾和沉淀，以去除污水中不溶的懸浮固體和漂浮物質。污水的二次處理主要采用生物處理方法，即通過微生物代謝進行物質轉化的過程，將污水中的各種復雜有機物氧化降解為簡單物質。
處理方法
物理處理方法:
分離、回收因物理作用而不溶于廢水中的浮游狀態污染物(包括油膜和油球)的廢水處理法可分為重力分離法、離心分離法、篩濾捕集法等。以熱交換器基本原理為基本的解決法也歸屬于物理學解決法。
化學處理方法:
通過化學反應和傳遞作用分離除去廢水中的溶解膠體狀態的污染物，轉化為無害物質的廢水處理法。在化學處理法中，基于給藥化學反應的處理單元為凝集、中和、氧化還原等，基于傳遞作用的處理單元為提取、脫膠、吹脫、吸附、離子交換及電透析和反滲透等.后兩個處理單元也被稱為膜分離技術。其中，采用傳質的處理單元既有化學作用又有與之相關的物理作用，因此也可以從化學處理方法中分離出來，成為另一種處理方法，稱為物理化學方法。
生物處理方法:
通過微生物的代謝，廢水中的有機污染物以溶液、膠體和細懸浮液的形式轉化為穩定無害的物質。根據微生物的不同，生物處理可分為好氧生物處理和厭氧生物處理。好氧生物處理廣泛應用于廢水生物處理。傳統上，好氧生物處理分為活性污泥法和生物膜法。活性污泥法自身就是說這種處理單元，它有多種多樣運作方法。生物膜法處理設備包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池、生物流化床等。生物氧化塘法也稱為自然生物處理法。厭氧生物處理法又稱生物還原處理法，主要用于高濃度有機廢水和污泥的處理。使用的處理設備主要為消化池。
生物接觸氧化方法:
生物接觸氧化法用于處理廢水，即生物接觸氧化法用填料填充生物反應池，含氧廢水浸沒所有填料，并以一定的流速流過填料。填充物充滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，通過生物膜上微生物的新陳代謝去除污水中的有機污染物，凈化污水。后，處理后的廢水排放到生物接觸氧化處理系統，與生活污水混合處理，氯消毒后排放。生物接觸氧化法是活性污泥法和生物濾池之間的生物膜法。其特征在于:在池內設置填料，池底部曝氣充氧污水，使池內污水處于流動狀態，保證污水與浸沒在污水中的填料充分接觸，避免污水與生物接觸氧化池內填料接觸不均勻的缺陷。這種曝氣裝置叫做鼓風曝氣。
