1、物理法
物理法主要利用物理原理和手段實現廢水處理，其操作簡單，常見的處理技術有：
（1）過濾法，指的是利用濾層截留污染物，該方式主要應用于減少水中大分子懸浮物的含量。
（2）沉淀法，指的是在重力的作用下，污染物沉降、分離的過程。
（3）氣浮法，指的是利用生成的氣泡將懸浮的污染物帶出水面的方法。然而這些方法無法處理可溶于水的成分，具有很大的局限性。
2、化學法
化學法是通過各類化學反應，氧化、分解、沉淀污水中的雜質，以達到減少有毒物質的目的。常見的化學廢水處理方法有以下三種：
（1）化學氧化法，指的是利用臭氧、氯氣等氧化劑使廢水中的污染物質發生氧化反應，使其轉化為易降解的物質。這種方式的處理效果較好，但是成本高。
（2）混凝沉淀法，指的是投放化學凝聚劑，使廢水中的污染物集聚沉淀，然而這種方式受pH值、溫度等因素的影響，使用范圍有限。
（3）微電解技術，指的是利用電解對廢水中的污染物質進行電化學作用，使污染物發生化學反應，轉化為易降解的分子。但是目前的微電解技術只能對特定的工業廢水進行處理，無法大面積推廣。
3、生物法
生物法指的是利用微生物的新陳代謝作用，對廢水中的有機污染物質進行轉化、降解處理。生物廢水處理法主要有好氧處理和厭氧處理兩大類型。好氧處理方法包括活性污泥法和生物膜法。活性污泥是由好氧微生物及其代謝的和吸附的有機物、無機物組成的絮狀生物體，其本身具有吸附污染物的作用，可以減少廢水中的污染物質含量。
生物膜法是利用生物膜的吸附和氧化作用，處理廢水中的有機物。厭氧處理是指在厭氧微生物的作用下，將廢水中的有機污染物分解、轉化為無毒物質的過程。生物廢水處理法具有成本低、操作簡單的優點，但微生物對生存環境有一定的要求，難以在毒性高的化工廢水存活，導致生物法在實際應用階段常出現種種狀況。
4、物理和化學結合的技術
廢水中的污染物種類多樣，單使用一種技術無法達到理想的處理效果，因此，廢水處理技術常結合以上三種原理。主要包括以下三種：
（1）離子交換法，指的是利用離子交換劑，使廢水中物質的離子發生交換反應，從而去除污染物的方法。該方法常用于水軟化、有機廢水處理。
（2）萃取法，萃取劑與水不互溶或者溶解度較低，但是能極大地溶解污染物，利用這一特性，萃取劑能使污染物與水分離，達到凈化廢水的目的。
（3）膜分離法，指的是利用半透膜，使溶質與水分離、滲透的過程，由于這種技術是在電流的作用下進行陰、陽離子的滲透的，所以又稱為電滲析法。這種方法簡單方便，但是成本較高，易于發生再次污染。
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