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生活污水处理一般分为四个步骤：预处理、生化处理、深度处理和消毒处理。生活污水进入污水处理厂后，第一步是预处理。预处理的主要作用是拦截污水中较大的悬浮物，减少后续工艺对设备的损坏。第一步是去除粗格栅间和污水提升泵房污水中的大悬浮固体。一般来说，直径大于20mm的悬浮物和粗格栅过滤后的水被过滤掉，重力进入泵房，然后从污水泵提升到西格栅池进行二次截流。在细格栅池和曝气沉砂池中，主要是去除小杂物。一般来说，直径大于5mm的悬浮物被过滤掉，砾石由砂水分离器排出，以防止堵塞和磨损。后续管道设备通过粗格栅和细格栅的二次截流进入曝气沉砂池，通过空气扩散管进行曝气，去除附着在污水表面的有机物，完成预处理。
污水预处理后进入生化处理的第二步。生化处理是污水处理的核心环节。生化池的核心技术是基于微生物降解有机物原理的活性污泥处理工艺。威斯康星州琼斯岛污水处理厂是世界上第一家采用活性污泥处理工艺处理城市污水的工厂。污水在生化池的厌氧区域进行流动推动。压力后的污水通过内循环输送到缺氧区域进行硝化和反硝化，然后进入有氧区域进行硝化反应脱磷，同时减少生化需氧量BOD。生化池处理后的混合物进入第二个沉淀池。在生化池旁边，有一个类似于搅拌器的圆形池，即第二个沉淀池。污水经生化池降解后进入这里，泥水通过离心力和物流沉淀分离。沉淀池刮泥机每小时旋转一次，分离水中的油和浮渣，同时将污泥从污泥池中刮出，完成生化处理。
然后让污水进入高效沉淀池进行第三次非深度处理。通过化学处理加入凝结剂和凝结剂，污水中的悬浮物凝结成污泥和沉淀物，污泥收集到池底，高效沉淀池从循环泵中泵出，剩余颗粒和胶体流入V型过滤器。通过V型过滤器的砂过滤器进一步过滤，完成深度处理。最后一步是消毒。深度处理后的污水进入紫外线消毒池进行消毒。紫外线或臭氧消毒后，可直接排入河流。污水处理厂处理的水一般通过巴比特计量池排放，流量统计后排放。污水处理厂排放的废水应符合有关部门的规定和《城市污水处理厂污染物排放标准》，其中生化需氧BOD、总悬浮物TSS、凯氏氮TKN、总磷TP等指标应低于标准规定的值。
不同城市、不同地区的污水处理厂处理工艺相似，但污水处理原理和排放标准相同。然而，由于城市环境和废水来源的不同，最终物和污染也有所不同。
