現代的廢水處理方法主要分為物理處理法、化學處理法和生物處理法三類。
物理處理法 通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態的污染物（包括油膜和油珠）的廢水處理法，可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。屬于重力分離法的處理單元有：沉淀、上浮（氣浮）等，相應使用的處理設備是沉砂池、沉淀池、隔油池、氣浮池及其附屬裝置等。離心分離法本身就是一種處理單元，使用的處理裝置有離心分離機和水旋分離器等。篩濾截留法有柵篩截留和過濾兩種處理單元，前者使用的處理設備是格柵、篩網，而后者使用的是砂濾池和微孔濾機等。以熱交換原理為基礎的處理法也屬于物理處理法,其處理單元有蒸發、結晶等。
化學處理法 通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物或將其轉化為無害物質的廢水處理法。在化學處理法中，以投加藥劑產生化學反應為基礎的處理單元是：混凝、中和、氧化還原等；而以傳質作用為基礎的處理單元則有：萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透等。后兩種處理單元又合稱為膜分離技術。其中運用傳質作用的處理單元既具有化學作用，又有與之相關的物理作用，所以也可從化學處理法中分出來,成為另一類處理方法,稱為物理化學法。
生物處理法 通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機污染物，轉化為穩定、無害的物質的廢水處理法。根據作用微生物的不同，生物處理法又可分為需氧生物處理和厭氧生物處理兩種類型。
能耗分析
1．污水提升泵房
進入污水處理廠的污水經過粗格刪進入污水提升泵房，之后被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵運行要消耗大量的能量，占污水廠運行總能耗相當大的比例，這與污水流量和要提升的揚程有關。
2．沉砂池
沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設于泵站前、倒虹管前，以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可設于初沉池前，以減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構筑物的處理條件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鐘式沉砂池。
沉砂池中需要能量供應的主要是砂水分離器和吸砂機，以及曝氣沉砂池的曝氣系統，多爾沉砂池和鐘式沉砂池的動力系統。
3．初次沉淀池
初次沉淀池是一級污水處理廠的主題處理構筑物，或作為二級污水處理廠的預處理構筑物設在生物處理構筑物的前面。處理的對象是SS和部分BOD5，可改善生物處理構筑物的運行條件并降低其BOD5負荷。初沉池包括平流沉淀池，輻流沉淀池和豎流沉淀池。
基本原理
污水處理程序的初階段，透過隔篩和隔濾從污水中除去體積較大的固體物質，例如紙張、棉花棒、塑料，以及較重的粒子，例如砂、礫石、灰末、玻璃等。
一級處理
透過隔篩和沉淀程序，從污水中除去固體廢物和懸浮固體。一般來說，一級處理程序可除去30%至40%的生化需氧量和55%至65%的懸浮固體。
化學輔助一級處理
在沉淀過程中加入化學品例如氯化鐵，以助除去更多懸浮固體和其他污染物的污水處理程序。昂船洲污水處理廠的化學輔助一級處理程序可從污水中除去約70%的生化需氧量和80%的懸浮固體。
二級處理
以生物處理程序凈化已經作一級處理的污水，以攝取溶解在污水中的有機物和進一步除去污水中的懸浮固體。一般來說，這個程序可除去約80%的生化需氧量和90%的懸浮固體。
