現(xiàn)代的污水處理技術(shù)，按其作用原理可分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物處理法四大類(lèi)。

（一）物理法

通過(guò)物理作用，以分離、回收污水中不溶解的呈懸浮狀的污染物質(zhì)（包括油膜和油珠），在處理過(guò)程中不改變其化學(xué)性質(zhì)。物理法操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。常采用的有重力分離法、離心分離法、過(guò)濾法及蒸發(fā)、結(jié)晶法等。

1．重力分離（即沉淀）法

利用污水中呈懸浮狀的污染物和水密度不同的原理，借重力沉降（或上浮）作用，使水中懸浮物分離出來(lái)。沉淀（或上浮）處理設(shè)備有沉砂池、沉淀池和隔油池。

在污水處理與利用方法中，沉淀與上浮法常常作為其他處理方法前的預(yù)處理。如用生物處理法處理污水時(shí)，一般需事先經(jīng)過(guò)預(yù)沉池去除大部分懸浮物質(zhì)減少生化處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，而經(jīng)生物處理后的出水仍要經(jīng)過(guò)二次沉淀池的處理，進(jìn)行泥水分離保證出水水質(zhì)。

2．過(guò)濾法

利用過(guò)濾介質(zhì)截流污水中的懸浮物。過(guò)濾介質(zhì)有鋼條、篩網(wǎng)、砂布、塑料、微孔管等，常用的過(guò)濾設(shè)備有格柵、柵網(wǎng)、微濾機(jī)、砂濾機(jī)、真空濾機(jī)、壓濾機(jī)等（后兩種濾機(jī)多用于污泥脫水）。

3．氣浮（浮選）

將空氣通入污水中，并以微小氣泡形式從水中析出成為載體，污水中相對(duì)密度接近于水的微小顆粒狀的污染物質(zhì)（如乳化油）黏附在氣泡上，并隨氣泡上升至水面，從而使污水中的污染物質(zhì)得以從污水中分離出來(lái)。根據(jù)空氣打入方式不同，氣浮處理方法有加壓溶氣氣浮法、葉輪氣浮法和射流氣浮法等。為了提高氣浮效果，有時(shí)需向污水中投加混凝劑。

4．離心分離法

含有懸浮污染物質(zhì)的污水在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于懸浮顆粒（如乳化油）和污水受到的離心力大小不同而被分離的方法。常用的離心設(shè)備按離心力產(chǎn)生的方式可分為兩種：由水流本身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力的為旋流分離器，由設(shè)備旋轉(zhuǎn)同時(shí)也帶動(dòng)液體旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力的為離心分離機(jī)。

旋流分離器分為壓力式和重力式兩種。因它具有體積小、單位容積處理能力高的優(yōu)點(diǎn)，近幾十年來(lái)廣泛用于軋鋼污水處理及高濁度河水的預(yù)處理。離心機(jī)的種類(lèi)很多，按分離因素分有常速離心機(jī)和高速離心機(jī)。常速離心機(jī)用于分離低漿廢水效果可達(dá)60％～70％，還可用于沉淀池的沉渣脫水等。高速離心機(jī)適用于乳狀液的分離，如用于分離羊毛廢水，可回收30％～40％的羊毛脂。

（二）化學(xué)法

向污水中投加某種化學(xué)物質(zhì)，利用化學(xué)反應(yīng)來(lái)分離、回收污水中的某些污染物質(zhì)，或使其轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)。常用的方法有化學(xué)沉淀法、混凝法、中和法、氧化還原（包括電解）法等。

1．化學(xué)沉淀法

向污水中投加某種化學(xué)物質(zhì)，使它與污水中的溶解性物質(zhì)發(fā)生互換反應(yīng)，生成難溶于水的沉淀物，以降低污水中溶解物質(zhì)的方法。這種處理法常用于含重金屬、氰化物等工業(yè)生產(chǎn)污水的處理。按使用沉淀劑的不同，化學(xué)沉淀法可分為石灰法（又稱(chēng)氫氧化物沉淀法）、硫化物法和鋇鹽法。

2．混凝法

向水中投加混凝劑，可使污水中的膠體顆粒失去穩(wěn)定性，凝聚成大顆粒而下沉。通過(guò)混凝法可去除污水中細(xì)分散固體顆粒、乳狀油及膠體物質(zhì)等。該法可用于降低污水的濁度和色度，去除多種高分子物質(zhì)、有機(jī)物、某種重金屬毒物（汞、鎘、鉛）和放射性物質(zhì)等，也可以去除能夠?qū)е赂粻I(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)如磷等可溶性無(wú)機(jī)物，此外還能夠改善污泥的脫水性能。因此混凝法在工業(yè)污水處理中使用得非常廣泛，既可作為獨(dú)立處理工藝，又可與其他處理法配合使用，作為預(yù)處理、中間處理或*終處理。目前常采用的混凝劑有硫酸鋁、堿式氯化鋁、鐵鹽（主要指硫酸亞鐵、三氯化鐵及硫酸鐵）等。

當(dāng)單獨(dú)使用混凝劑不能達(dá)到應(yīng)有凈水效果時(shí)，為加強(qiáng)混凝過(guò)程、節(jié)約混凝劑用量，常可同時(shí)投加助凝劑。

3．中和法

用于處理酸性廢水和堿性廢水。向酸性廢水中投加堿性物質(zhì)如石灰、氫氧化鈉、石灰石等，使廢水變?yōu)橹行浴?duì)堿性廢水可吹入含有CO2的煙道氣進(jìn)行中和，也可用其他的酸性物質(zhì)進(jìn)行中和。

4．氧化還原法

利用液氯、臭氧、高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑或利用電解時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)，將廢水中的有害物氧化分解為無(wú)害物質(zhì)；利用還原劑或電解時(shí)的陰極反應(yīng)，將廢水中的有害物還原為無(wú)害物質(zhì)，以上方法統(tǒng)稱(chēng)為氧化還原法。

氧化還原方法在污水處理中的應(yīng)用實(shí)例有：空氣氧化法處理含硫污水；堿性氯化法處理含氰污水；臭氧氧化法在進(jìn)行污水的除臭、脫色、**及除酚、氰、鐵、錳，降低污水的BOD與COD等均有顯著效果。還原法目前主要用于含鉻污水處理。

（三）物理化學(xué)法

利用萃取、吸附、離子交換、膜分離技術(shù)、氣提等操作過(guò)程，處理或回收利用工業(yè)廢水的方法可稱(chēng)為物理化學(xué)法。工業(yè)廢水在應(yīng)用物理化學(xué)法進(jìn)行處理或回收利用之前，一般均需先經(jīng)過(guò)預(yù)處理，盡量去除廢水中的懸浮物、油類(lèi)、有害氣體等雜質(zhì)，或調(diào)整廢水的pH值，以便提高回收效率及減少損耗。常采用的物理化學(xué)法有以下幾種。

1．萃取（液-液）法

將不溶于水的溶劑投入污水之中，使污水中的溶質(zhì)溶于溶劑中，然后利用溶劑與水的密度重差，將溶劑分離出來(lái)。再利用溶劑與溶質(zhì)的沸點(diǎn)差，將溶質(zhì)蒸餾回收，再生后的溶劑可循環(huán)使用。常采用的萃取設(shè)備有脈沖篩板塔、離心萃取機(jī)等。

2．吸附法

利用多孔性的固體物質(zhì)，使污水中的一種或多種物質(zhì)被吸附在固體表面而去除的方法。常用的吸附劑有活性炭。此法可用于吸附污水中的酚、汞、鉻、氰等有毒物質(zhì)，且還有除色、脫臭等作用。吸附法目前多用于污水的深度處理。吸附操作可分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。靜態(tài)吸附，在污水不流動(dòng)的條件下進(jìn)行的操作。動(dòng)態(tài)吸附則是在污水流動(dòng)條件下進(jìn)行的吸附操作。污水處理中多采用動(dòng)態(tài)吸附操作，常用的吸附設(shè)備有固定床、移動(dòng)床和流動(dòng)床三種方式。

3．離子交換法

用固體物質(zhì)去除污水中的某些物質(zhì)，即利用離子交換劑的離子交換作用來(lái)置換污水中的離子化物質(zhì)。隨著離子交換樹(shù)脂的生產(chǎn)和使用技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)在回收和處理工業(yè)污水的有毒物質(zhì)方面，由于效果良好，操作方便而得到一定的應(yīng)用。

在污水處理中使用的離子交換劑有無(wú)機(jī)離子交換劑和有機(jī)離子交換劑兩大類(lèi)。采用離子交換法處理污水時(shí)必須考慮樹(shù)脂的選擇性。樹(shù)脂對(duì)各種離子的交換能力是不同的。交換能力的大小主要取決于各種離子對(duì)該種樹(shù)脂親和力（又稱(chēng)選擇性）的大小。目前離子交換法廣泛用于去除污水中的雜質(zhì)，例如去除（回收）污水中的銅、鎳、鎘、鋅、汞、金、銀、鉑、磷酸、有機(jī)物和放射性物質(zhì)等。

4．電滲析法（膜分離技術(shù)的一種）

電滲析法是在離子交換技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)。它與普通離子交換法不同，省去了用再生劑再生樹(shù)脂的過(guò)程，因此具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。電滲析是在外加直流電場(chǎng)作用下，利用陰、陽(yáng)離子交換膜對(duì)水中離子的選擇透過(guò)性，使一部分溶液中的離子遷移到另一部分溶液中去，以達(dá)到濃縮、純化、合成、分離的目的。另用于海水、苦咸水除鹽，制取去離子水等。

5．反滲透（膜分離技術(shù)的一種）

利用一種特殊的半滲透膜，在一定的壓力下，將水分子壓過(guò)去，而溶解于水中的污染物質(zhì)則被膜所截留，污水被濃縮，而被壓透過(guò)膜的水就是處理過(guò)的水。目前該處理方法已用于海水淡化、含重金屬的廢水處理及污水的深度處理等方面。制作半透膜的材料有醋酸纖維素、磺化聚苯醚等有機(jī)高分子物質(zhì)。為降低操作壓力以節(jié)省設(shè)備和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，目前對(duì)于膜的材料和性能正在深入試驗(yàn)研究。

反滲透處理工藝流程由三部分組成：預(yù)處理、膜分離及后處理。

6．超過(guò)濾法

也是利用特殊半滲透膜的一種膜分離技術(shù)。以壓力為推動(dòng)力，使水溶液中大分子物質(zhì)與水分離，膜表面孔隙大小是主要控制因素。用于電泳涂漆廢液等工業(yè)廢水處理。

（四）生物法

污水的生物處理法就是利用微生物新陳代謝功能，使污水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物被降解并轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)，使污水得以?xún)艋儆谏锾幚矸ǖ墓に嚕挚梢愿鶕?jù)參與作用的微生物種類(lèi)和供氧情況分為兩大類(lèi)即好氧生物處理及厭氧生物處理。

1．好氧生物處理法

在有氧的條件下，借助于好氧微生物（主要是好氧菌）的作用來(lái)進(jìn)行的。依據(jù)好氧微生物在處理系統(tǒng)中所呈的狀態(tài)不同，又可分為活性污泥法和生物膜法兩大類(lèi)。

（1）活性污泥法這是當(dāng)前使用*廣泛的一種生物處理法。該法是將空氣連續(xù)鼓入曝氣池的污水中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，水中即形成繁殖有巨量好氧性微生物的絮凝體——活性污泥，它能夠吸附水中的有機(jī)物，生活在活性污泥上的微生物以有機(jī)物為食料，獲得能量并不斷生長(zhǎng)繁殖。從曝氣池流出并含有大量活性污泥的污水——混合液，進(jìn)入沉淀池經(jīng)沉淀分離后，澄清的水被排放，沉淀分離出的污泥作為種泥，部分地回流進(jìn)入曝氣池，剩余的（增殖）部分從沉淀池排放。活性污泥法有多種池型及運(yùn)行方式，常用的有普通活性污泥法、完全混合式表面曝氣法、吸附再生法等。廢水在曝氣池內(nèi)停留一般為4～6小時(shí)，能去除廢水中的有機(jī)物（BOD5）90％左右。

（2）生物膜法使污水連續(xù)流經(jīng)固體填料（碎石、煤渣或塑料填料），在填料上大量繁殖生長(zhǎng)微生物形成污泥狀的生物膜。生物膜上的微生物能夠起到與活性污泥同樣的凈化作用，吸附和降解水中的有機(jī)污染物，從填料上脫落下來(lái)的衰老生物膜隨處理后的污水流入沉淀池，經(jīng)沉淀泥水分離，污水得以?xún)艋欧拧?br />
生物膜法多采用的處理構(gòu)筑物有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化池及生物流化床等。除此之外，土地處理系統(tǒng)（污水灌溉）和氧化塘皆屬于生物處理法中的自然生物處理范疇。

2．厭氧生物處理法

在無(wú)氧的條件下，利用厭氧微生物的作用分解污水中的有機(jī)物，達(dá)到凈化水的目的。它已有百年悠久歷史，但由于它與好氧法相比存在著處理時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)低濃度有機(jī)污水處理效率低等缺點(diǎn)，使其發(fā)展緩慢，過(guò)去厭氧法常用于處理污泥及高濃度有機(jī)廢水。近30多年來(lái)，出現(xiàn)世界性能源緊張，促使污水處理向節(jié)能和實(shí)現(xiàn)能源化方向發(fā)展，從而促進(jìn)了厭氧生物處理的發(fā)展，一大批高效新型厭氧生物反應(yīng)器相繼出現(xiàn)，包括厭氧生物濾池、升流式厭氧污泥床、厭氧流化床等。它們的共同特點(diǎn)是反應(yīng)器中生物固體濃度很高，污泥齡很長(zhǎng)，因此處理能力大大提高，從而使厭氧生物處理法所具有的能耗小并可回收能源，剩余污泥量少，生成的污泥穩(wěn)定、易處理，對(duì)高濃度有機(jī)污水處理效率高等優(yōu)點(diǎn)，得到充分地體現(xiàn)。厭氧生物處理法經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，現(xiàn)已成為污水處理的主要方法之一。目前，厭氧生物處理法不但可用于處理高濃度和中等濃度的有機(jī)污水，還可以用于低濃度有機(jī)污水的處理。