一般城市污水主要污染物是易降解有机物，所以绝大多数城市污水处理厂都采用好氧生物处理法。如果污水中废水比重很大，难降解有机物含量高，污水可处理性差，***应考虑增加厌氧处理改善可处理性的可能性，或采用物化法处理。通常城市污水处理以一级处理为预处理，二级处理为主体，三级处理很少使用。一般工厂排出的污水，至少应采取两级处理。由于二级处理排出的污泥有可能造成二次污染，因此，还要进行污泥处理。

现代污水处理技术按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法。

其中生物处理法是利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解性、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质的处理方法，主要可分为好氧氧化法和厌氧还原法，其中好氧氧化法则广泛用于处理城镇生活污水，主要包括活性污泥法和生物膜法等。

目前，城镇污水处理过程中，应用***为普遍的即活性污泥法及其相关的衍生技术的生物处理工艺。

活性污泥法技术即是将空气连续送入含有大量溶解有机物质的污水中，经过一段时间后，水中即形成生物絮凝体-活性污泥，通过附着其上的微生物的新陈代谢作用，将有机污染物转变成无毒的气体(CO₂、N₂ 等)、液体(水)和富含有机物的固体(如微生物群体或称生物污泥)；***后通过固液分离，实现生物污泥与净化处理水的有效分离的过程。

由于活性污泥法具有较高的化学转化效率，对城市污水及有机工业废水中所含的污染物的处理效率高，因此成为传统的成熟技术。

随着近些年来污水排放量的迅速增加，对污水处理要求也日益提高，污水处理技术在传统活性污泥法工艺基础上出现了如缺氧-好氧(A/O)法、厌氧-缺氧-好氧法(A²/O)、氧化沟法和序批式活性污泥法(SBR)等被较快推广应用的新技术。其中，厌氧-缺氧-好氧法(A²/O)强化了脱氮除磷效果；氧化沟法简化了有关构造，运行管理方便，且处理效果稳定等；SBR法是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，其主要特征是在运行上的有序和间歇操作，主要优点在于节约土地。

1、A/O工艺

图1  缺氧-好氧法(A/O)

A/O工艺法也叫厌氧好氧工艺法，A(Anaerobic)是厌氧段，用于脱氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有机物。该工艺各反应器单元功能及工艺特征如下：

1） 流程简单，无需外加碳源与后曝气池，以原污水为碳源，建设和运行费用较低；

2）反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分；

3）曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去增加。O段的前段采用强曝气，后段减少气量，使内循环液的DO含量降低，以******A段的缺氧状态。

2、A²O工艺

图2  厌氧-缺氧-好氧法(A²/O)

A²O工艺即为厌氧-缺氧-好氧法，一般为一个矩形的池子，分为3个区，前段为厌氧区，中段为缺氧区，后段为好氧区，该工艺各反应器单元功能及工艺特征如下：

1）厌氧区：设置于前段，其主要功能是释放磷，同时转化易降解有机物，并氨化部分含氮有机物；

2）缺氧区：从好氧区循环回来的硝态氮在这一区分解，从而起脱氮的作用；

3）好氧区：混合液由缺氧反应器进入该区，一般会在池底设置曝气系统，好氧微生物在适宜的生存条件下，对氨氮进行硝化分解，吸收磷，去除BOD。

为了进行泥水分离，取得较好的出水效果，该工艺一般会在后面设置二沉池进行沉淀。

3、氧化沟工艺

图3  氧化沟工艺

氧化沟(Oxidation Ditch)污水处理的整个过程如进水、曝气、沉淀、污泥稳定和出水等全部集中在氧化沟内完成，***早的氧化沟不需另设初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流设备。后来处理规模和范围逐渐扩大，它通常采用延时曝气，连续进出水，所产生的微生物污泥在污水曝气净化的同时得到稳定，不需设置初沉池和污泥消化池，处理设施大大简化。该工艺各反应器单元功能及工艺特征如下：

1) 氧化沟结合推流和******混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲能力；

2）氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化－反硝化生物处理工艺。

3) 氧化沟沟内功率密度的不均匀配备，有利于氧的传质，液体混合和污泥絮凝。

4) 氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。

4、SBR工艺

图4  序批式活性污泥法(SBR)

SBR是序批式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统，运行过程分为进水、曝气、沉淀、排水、待机5个阶段。尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。该工艺各反应器单元功能及工艺特征如下：

1）在大多数情况下（包括工业废水处理），无需设置调节池；

2）SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；

3）通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；

4）应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可能使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制；

5）耐冲击负荷，处理有毒或高浓度有机废水的能力强。

上述工艺均是在普通活性污泥法基础上，通过对时间顺序或空间位置等的调整，来给微生物生长创造更适合的生存条件，以提高其处理性能和效率，因此其均属于活性污泥法的衍生技术。

另外，近年来新出现的MBR 工艺，即又称膜生物反应器技术，是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术，其基本原理是：通过膜的微孔分离，将需去除的有机物被阻挡在外，被活性污泥中的微生物和细菌分解，从而达到净化污水的目的。

图5  膜生物反应器技术(MBR)

与传统工艺相比，MBR 工艺具有出水水质******稳定、剩余污泥产量少、易于实现自动控制等优点，但仍存在建造成本高、容易导致膜污染、能耗高等缺点，目前应用范围还相对比较小。