水處理的任務是釆用各種方法和技術措施將汙水中所含有的各種形態的汙染物分離出來或將其分解、轉化為無害和穩定的物質，使汙水得到淨現有的汙水處理技術，按其作用原理和去除的對象可分為物理法、化學法、生物法等。
1、物理法
汙水物理處理法就是利用物理作用，分離汙水中主要呈懸浮狀態的汙染物，在處理過程中不產生化學性質，屬於物理法的處理技術有以下幾種：
（1）沉澱（重力分離）
汙水流入池內，由於流速降低，汙水中地固體物質在重力作用下進行沉澱，而使固體物質與水離，這種工藝分離效果好，簡單易行，應用廣泛，如汙水處理廠的沉砂池和沉澱池。沉砂池主要去除汙水中密度較大的固體顆粒，沉澱池則主要用於去除汙水中大量的呈顆粒狀的懸浮固體。
（2）篩選（截流）
利用篩濾介質截流汙水中地懸浮物。屬於篩濾處理的設備有格柵、微濾機、砂濾池、真空濾機、壓濾機（後兩種多用於汙泥脫水）等。
（3）氣浮
對一些相對密度接近於水的細微顆粒，因其自重難於在水中下沉或上浮，可采用氣浮裝置進行處理。
將空氣打入汙水中，汙水中密度接近於水的微小顆粒狀的汙染物質粘附到氣泡上，並隨氣泡升至水麵，形成泡沫浮渣而去除。根據空氣打入方式的不同，氣浮處理設備有加壓溶氣氣浮法、葉輪氣浮法和射流氣浮法等。有時為提高氣浮效果有時需向汙水中投加混凝劑。
（4）離心與旋流分離
使含有懸浮固體或乳化油的汙水在設備中進行高速旋轉，由於懸浮固體和廢水的質量不同受到的離心力也不同，質量大的懸浮固體被拋甩到汙水外側，這樣就可使懸浮固體和汙水通過各自出口排出設備之外，從而使汙水得以淨化處理。
2、化學法
水的化學處理法就是向汙水中投加化學物質，利用化學反應來分離回收汙水中的汙染物使其轉化為無害的物質。屬於化學處理法的有以下幾種：
（1）混凝法
混凝法是向汙水中投加一定量的藥劑，經過脫穩、架橋等反應過程，使水中的汙染物凝聚並沉降。
水中呈膠體狀態的汙染物質通常帶有負電荷，膠體顆粒之間互相排斥形成穩定的混合液，若水中帶有相反電荷的電介質（即混凝劑），可使汙水中的膠體顆粒改變為呈電中性，並在分子引力作用下凝聚成大顆粒下沉。
這種方法用於處理含油廢水、染色廢水、洗毛廢水等，可以獨立使用，也可以和其他方法配合使用，一般作為預處理、中間處理和深度處理。
常用的混凝劑則有硫酸鋁、堿式氯化鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵等。
（2）中和法
用化學方法消除汙水中過量的酸和堿，使其pH值達到中性左右的過程，稱為中和法。
處理酸汙水以堿為中和劑，處理含堿汙水以酸作中和劑，也可以吹入含CO2的煙道氣進行中和。
酸或堿均指無機酸和無機堿，一般應依照“以廢治廢”的原則，亦可采用藥劑中和處理，可以連續進行，也可間歇進行。
（3）氧化還原法
汙水中呈溶解狀態的有機和無機汙染物，在投加氧化劑和還原劑後，由於電子的遷移而發生氧化和還原作用形成無害的物質。常用的氧化劑有空氣中的氧、漂白粉、臭氧、二氧化氯、氯氣等。氧化法多用於處理含酚、含氰廢水。
常用的還原劑則有鐵屑、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉等，還原法多用於處理含鉻、含汞廢水。
（4）電解法
在廢水中插入電極並通過電流，則在陰極板上接受電子，在陽極板上放出電子。在水的電解過程中，陽極產生氧氣，陰極產生氫氣。上述綜合過程使陽極發生氧化作用，在陰極上發生還原作用。
（5）吸附法
吸附處理主要是利用固體物質表麵對汙水中汙染物質的吸附，吸附可分為物理吸附、化吸附和生物吸附等。
物理吸附是吸附劑和吸附質之間在分子力作用下產生的，不產生化學化，而化學吸附則是吸附劑和吸附質在化學鍵力作用下引起吸附作用的，因此化學吸附選擇性較強。在汙水處理中常用的吸附劑有活性炭、磺化煤、焦炭等。
（6）化學沉澱法
向汙水中投加某種化學藥劑，使它和其中某些溶解物質產生反應，生成難溶鹽沉澱下來用於處理含重金屬離子的工業廢水。
（7）離子交換法
在汙水處理中應用較廣，使用的離子交換劑分為無機離子交換樹脂和有機離子交換樹脂。采用離子交換法處理汙水時，必須考慮樹脂的選擇性。樹脂對各種粒子的交換能力是不同的，這主要取決於各種離子對該種樹脂親和力的大小，又稱選擇性的大小，另外還要考慮到樹脂的再生方法等。
（8）膜分離法
包括滲析、電滲析、超濾、反滲透等，通過一種特殊的半滲透膜分離水中的離子和分子的技術，統稱為膜分離法。
電滲析法主要用於水的脫鹽，回收某些金屬離子等。反滲透與超濾均屬於膜分離法，但其本質又有不同。反滲透作用主要是膜表麵化學本性所起的作用，它分離的溶質粒徑小，除鹽率高，所需工作壓力大；超濾所用材質和反滲透可以相同，但超濾是篩濾作用分離溶質粒徑大，透水率高，除鹽率低，工作壓力小。
3、生物法
水的生物處理法就是利用微生物的新陳代謝功能，使汙水中呈溶解和膠體狀態的有機汙染物被降解並轉化為無害物質，使汙水得以淨化。
生物處理法可分為好氧處理法和厭氧處理法兩類。前者處理效率高，效果好，使用廣泛，是生物處理的主要方法。屬於生物處理法的工藝有以下幾種：
（1）活性汙泥法
是當前應用最為廣泛的一種生物處理技術。將空氣連續鼓入大量溶解有機汙染物的汙水中，經一段時間，水中形成大量好氧性微生物的絮凝體（活性汙泥絮團），活性汙泥能夠吸附水中的有機物，B体育官网在线登录在活性汙泥上的微生物以有機物為食料，獲得能量，並不斷生長增殖，有機物被分解、去除，使汙水得以淨化。
（2）生物膜法
使汙水連續流經固體填料，在填料上就能夠形成汙泥垢狀的生物膜，生物膜上繁殖大量的微生物，吸附和降解水中的有機汙染物，能起到與活性汙泥同樣的淨化汙水作用。從填料上脫落下來死亡的生物膜隨汙水池，經沉澱池被澄清淨化生物膜法有多種處理構築物，如生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池和生物流化床等。
（3）厭氧生物處理法
利用兼性厭氧菌在無氧條件下降解有機汙染物，主要用於處理高濃度難降解的有機工業廢水和有機汙泥。主要構築物是消化池，近年來在這個領域有很大的發展，開創了一係列的新型高效厭氧處理構築物，如厭氧濾池、厭氧轉盤、上流式厭氧汙泥床（UASB）、厭氧流化床等高效反應裝置，該法能耗低且能產生能量，且汙泥產量小。
