现代的废水处理方法主要分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。
物理处理法 通过物理作用分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物(包括油膜和油珠)的废水处理法,可分为重力分离法、离心分离法和筛滤截留法等。属于重力分离法的处理单元有:沉淀、上浮(气浮)等,相应使用的处理设备是沉砂池、沉淀池、隔油池、气浮池及其附属装置等。离心分离法本身就是一种处理单元,使用的处理装置有离心分离机和水旋分离器等。筛滤截留法有栅筛截留和过滤两种处理单元,前者使用的处理设备是格栅、筛网,而后者使用的是砂滤池和微孔滤机等。以热交换原理为基础的处理法也属于物理处理法,其处理单元有蒸发、结晶等。
化学处理法 通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。在化学处理法中,以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元是:混凝、中和、氧化还原等;而以传质作用为基础的处理单元则有:萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗析和反渗透等。后两种处理单元又合称为膜分离技术。其中运用传质作用的处理单元既具有化学作用,又有与之相关的物理作用,所以也可从化学处理法中分出来,成为另一类处理方法,称为物理化学法。
生物处理法 通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物,转化为稳定、无害的物质的废水处理法。根据作用微生物的不同,生物处理法又可分为需氧生物处理和厌氧生物处理两种类型。 废水生物处理广泛使用的是需氧生物处理法,按传统,需氧生物处理法又分为活性污泥法和生物膜法两类。活性污泥法本身就是一种处理单元,它有多种运行方式。属于生物膜法的处理设备有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池以及最近发展起来的生物流化床等。生物氧化塘法又称自然生物处理法。 厌氧生物处理法,又名生物还原处理法,主要用于处理高浓度有机废水和污泥。使用的处理设备主要为消化池。 废水中的污染物是多种多样的,不可能指望用一种处理单元就把所有的污染物去尽,往往需要通过由几种方法和几个处理单元组成的处理系统处理后,才能达到要求。