通过微生物的代谢，废水中的有机污染物以溶液、胶体和微悬浮的状态转化为稳定无害的物质。根据微生物的不同，生物处理方法可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理广泛应用于生活污水处理。传统上，好氧生物处理分为活性污泥法和生物膜法。活性污泥法本身是一种处理单元，有多种运行模式。属于生物膜法的处理设备包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池和生物流化床等。生物氧化塘法又称自然生物处理法。厌氧生物处理又称生物还原处理，主要用于处理高浓度有机废水和污泥，使用的处理设备主要是消化器。
物理生活污水处理法：通过物理作用分离回收废水中不溶性悬浮物(包括油膜和油珠)的废水处理方法可分为重力分离法、离心分离法和筛网过滤截留法等。基于热交换原理的处理方法也属于物理处理方法。
化学生活污水处理法：通过化学反应和传质，将废水中的溶解态和胶体态污染物分离去除或转化为无害物质的废水处理方法。在化学处理方法中，基于通过添加化学品产生的化学反应的处理单元是凝结、中和、氧化还原等。基于传质的处理单元包括萃取、汽提、汽提、吸附、离子交换、电渗析和反渗透等。后两种处理单元合成为膜分离技术。其中，利用传质的处理单元兼具化学和相关物理功能，因此也可以从化学处理方法中分离出来，成为另一种处理方法，即物化法。
化学生活污水处理法是利用化学反应的作用去除水中的有机和无机杂质，主要有化学混凝、化学氧化和电化学氧化。化学混凝主要用于处理水中的微悬浮固体和胶体物质。通过添加化学物质引起的凝聚和絮凝，使胶体物质不稳定，形成沉淀并被去除。混凝不仅可以去除废水中粒径为10毫米的细小悬浮颗粒，还可以去除色度、微生物和有机物。这种生活污水处理方法受pH值、水温、水质、水量的变化影响较大，对一些溶解性好的有机物和无机物去除率低。化学生活污水处理氧化法通常是用氧化剂去除化工废水中有机污染物的一种方法。
废水中的有机和无机有毒物质经过化学氧化还原后，可以转化为无毒或毒性较小的物质，从而达到生活污水处理净化的目的。生活污水处理常用的方法有空气氧化法、氯氧化法和臭氧氧化法。空气氧化法由于氧化能力弱，主要用于处理含高还原性物质的废水。Cl是一种常用的氧化剂，主要用于处理含酚和青化物的有机废水。臭氧生活污水处理氧化能力强，无二次污染。
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