废水处理是通过物理、化学、生物等多重技术手段，去除污染物、实现水质净化的系统性工程，其核心工艺可分为三级处理阶段，形成逐级强化的净化体系。

一级处理：物理拦截与初步净化

一级处理以机械分离为主，通过格栅、沉砂池、初沉池等设备，去除废水中的大颗粒悬浮物（如石块、油脂）及部分有机物。例如，格栅可拦截直径大于20毫米的杂质，沉砂池则利用重力沉降分离砂粒，初沉池进一步去除50%以上的悬浮物（SS）和25%的生化需氧量（BOD5）。此阶段为后续处理减轻负荷，是工艺流程的基础环节。

二级处理：生物降解与有机物转化

二级处理为核心阶段，主要依赖微生物降解溶解性有机物。活性污泥法、生物膜法、氧化沟等工艺通过好氧或厌氧环境，利用微生物代谢将有机物转化为二氧化碳、水及污泥。例如，活性污泥法通过曝气池中的微生物群体，可使BOD去除率达90%以上。部分工艺（如A²/O法）还兼具脱氮除磷功能，通过厌氧-缺氧-好氧多段反应，同步降低氮磷含量，避免水体富营养化。

三级处理：深度净化与资源回用

三级处理针对难降解污染物及特定水质要求，采用高级氧化、膜分离（如反渗透）、紫外线消毒等技术。例如，活性炭吸附可去除微量有机物，臭氧氧化能降解药物残留等持久性污染物，而膜技术可产出达到回用标准的水质，用于工业冷却或景观补水。此阶段使出水COD、总氮等指标进一步降低，满足严苛排放或再生水标准。

污泥处理：污染治理的闭环关键

各阶段产生的污泥需经浓缩、脱水、稳定化（如厌氧消化）及最终处置（焚烧、填埋或资源化利用）。带式压滤机可将污泥含水率从99%降至80%以下，低温干化技术进一步将其转化为燃料或建材原料，实现减量化与资源化。

废水处理工艺通过多级协同，不仅保障了水体生态安全，还推动水资源循环利用，成为可持续发展的重要支撑。技术创新如智能加药系统、模块化设计等，正持续提升处理效率与经济性。