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現代污水處理技術，按照處理程度，可以分為一級、二級和三級處理污水工藝。
一級處理在污水處理設施進口處，必須設置格柵，主要是采用物理處理法截留較大的漂浮物或懸浮物，以便減輕后續處理構筑物的負荷，使之能夠正常運轉。沉砂池一般設在格柵后面，也可以設在初沉池前，目的是去除比重較大的無機顆粒。初沉池對無機物有較好的去除效果，一般設在生物處理構筑物的前面。經過一級處理后的污水BOD，一般可去除30％左右，達不到排放標準，只能作為二級處理的預處理。
二級處理主要去除污水中呈膠體和溶解性狀態的有機污染物質，通常采用生物處理法。生物處理構筑物是處理流程中主要的部分，利用微生物的代謝作用，將污水中呈溶解性、膠體狀態的有機污染物轉化為無害物質，從而達到排放的要求，一般去除率能達到90％以上，有機污染物可達到排放標準，處理后的五日生化需氧量(BOD5)可降至20～30mgL。二沉池的主要功能是去除生物處理過程中所產生的、以污泥形式存在的生物脫落物或已經死亡的生物體。
三級處理在一級、二級處理后，用來進一步處理難以降解的有機物 、磷和氮等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要處理方法有生物脫氮除磷法、混凝沉淀法、砂濾法、活性炭吸附法、離子交換法和電滲析法等。通過三級處理，BOD5能進一步降到5mgL以下。
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