废水的性质和成分比较复杂，往往不是经过某一个单元设备就能达到处理要求的，而需要将几种单元设备组合成一个有机的整体，并合理地设计主次关系和前后次序，才能最有效、最合理地达到处理目的，这种由单元设备组合的有机整体称为废水处理的工艺流程。

一般来讲，城市生活污水的水质成分比较稳定，而工业废水的水质则千差万别，处理后的排放要求也不完全相同，但其两种水的处理工艺流程也有许多相似之处，按其处理后对水质的要求不同归纳为以下三级处理。

一、一级处理。一级处理主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质。城市污水一级处理的主要构筑物有格栅、沉砂池和初沉池。格栅的作用是去除污水中的大块漂浮物，沉砂池的作用是去除相对密度较大的无机颗粒，初沉池（沉淀池）的作用主要是去除无机颗粒和部分有机物质。经过一级处理后的污水，SS可去除40%-55%，BOD可去除30%左右，通常达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。

二、二级处理。二级处理也称为生物转化处理，处理的主要对象是胶体态和溶解态有机物，采用的处理单元主要有活性污泥法和生物膜法。经过二级处理，城市污水有机务的去除率可达90%以上，出水中的BOD、SS等指标能够达到排放标准。二级处理一般用于处理含有机物较高的城市生活污水或工业废水。

三、三级处理。三级处理的主要对象是营养性物质（如N、P）和难降解的有机物及其他能够导致水体富营养化的溶解性物质，采用的处理单元主要有生物脱氮除磷、混凝沉淀、砂滤、活性炭吸附、化学除磷、离子交换、吸附、萃取、反渗透、消毒等。三级处理一般用于对排放水水质要求较高，一、二级处理达不到排放要求的情况。通过三级处理或深度处理，BOD可从30mg/L降至5mg/L以下，能够去除大部分的氮和磷等营养性物质。