预处理单元。用于城市废水的预处理工艺可以有：粗筛（格栅），中筛，破碎，测流，泵提升，除渣，预曝气，浮选，絮凝及化学处理。
生活污水处理一般不用浮选，絮凝和化学处理。这类方法的采用有时决定于城市废水中的工业废水。浮选法用于去除细小悬浮物，抽脂和脂肪，在一个单独的单元中或在一个除油脂，有时除渣的预曝气池中进行。如果石油工业及肉类加工厂有适当的预处理，则城市处理厂可不要浮选单元。高强度的城市废水可采用加化学剂或不加化学剂的絮凝法来提高初级处理效果和防止二级处理工艺的超负荷。有时对原废水加氯以控制气味和改善废水的沉淀性质。预处理单元布置的变化决定于原废水的特性，下步的处理工艺和采用的预处理单元。有一些是经常适用于单元布置的一般原则。格网用于保护水泵并防止固体在沉渣池或计量槽中结垢。小处理厂正常在恒速提升泵前放一巴氏计量槽。在大处理厂或采用变速泵之处，计量槽可以放在水泵之后。在大多数独立生活污水厂沉渣池是放在提升泵之后的，但当预见泥渣负荷量大时沉渣池应放在泵前。预处理单元的三种可能布置方案。
初级处理单元初级处理为沉淀。然而，普通习惯所谓的初级处理则包括预处理工艺。所有大城市处理厂都采用原污水沉淀法，且必须设在常规生物滤池之前。可以用完全混合活性污泥法处理未经沉淀的原废水，然而由于污泥处置和运行成本的原因，这类工艺只有小城镇使用。
二级处理单元。生物二级处理采用活性污泥法，生物滤池或稳定塘。在新的污水处理厂设计中，高负荷生物滤池已广泛地取代了低负荷生物滤池，而完全混合性污泥法正在取代常规活性污泥法。稳定塘一般只限于小城镇使用。
在大型处理厂方面，高负荷生物过滤和完全混合活性污泥是当前用于二级处理的最常见的两种方法。生物滤池的优点是易于操作，能够接受突变的负荷与超负荷而不致引起完全失效。完全混合活性污泥法能承受突变的负荷但在长期超负荷下会失效。例如当生物滤池的BOD负荷自设计负荷45磅/1000英尺3/天（R=1）增至90磅/1000英尺3/天（R=2），效率自77%降低至70%。一个活性污泥单元受到同样程度的超负荷时，会因污泥膨胀和在出水中损失活性污泥固体而失效。去除BOD的效率由90%降至50%以下。
完全混合活性污泥法的优点是去除BOD的效率高，能处理高强度废水和对将来转变到高级处理有适应性。就一具有300毫克/升可沉淀BOD的强废水的二级处理来说，活性污泥二级处理可去除BOD至少90%，其出水BOD等于或小于30毫克/升。单级高负荷生物滤池只能去除BOD77%或更少，结果其出水BOD约为70毫克/升。为使去除BOD效率可与活性污泥法相比，则需要两级过滤。
污泥处置。初次沉淀和二次生物絮凝法将废水有机物浓缩成污泥的体积远较所处理的废水体积为小。但处置积累的废污泥则是废水处理中一个主要经济因素。污泥加工设备的一次投资约为处理厂投资的三分之一。自沉淀池抽取，调蓄和浓缩废污泥的流程。自生物滤池出水澄清出来的沉淀固体，或剩余活性污泥，常送回到处理厂的首部使与初级污泥一起清除。生污泥可以储存在初次沉淀池底部等待处理或抽送至一个调蓄池储存，抽取的污泥可在一个浓缩池内浓缩，浓缩池通常为重力式单元，放在污泥加工之前。剩余活性污泥是同抽出后的，初次污泥混合的。在系统布置中，普通采用一个调蓄池连同一个污泥浓缩池。剩余活性污泥在加工之前可以单独浓缩也可采用混合污泥浓缩的方法。
加工和处置生污泥的各种方法。普通的污泥加工方法为厌气消化和真空过滤，经常用离心和湿烧法。常规处置方法有填埋、焚化、制造土壤改良剂和船运投海等。在沿海城．市，船运投海往往是最经济的，而如果有地面时，填埋法则是习惯采用的。焚化法虽然较贵，但往往是城市区域内唯一可行的处置方法。
一个城市处理厂必须仔细考虑所有可能的污泥处置工艺。选择得最好的方法应是最经济又适当照顾环境条件的工艺。必须注意这样一些因素，、如车运加工后的污泥通过住宅区、填埋地区将来的利用，地下水污染、空气污染、其它潜在的公共卫生危害和风景问题等。
氯化。在尾闾水域用作游览或给水水源之处，对二级处理厂出水进行消毒是普通实行的方法。有几个州起初规定只在水域游览季节对处理厂出水进行消毒，现要求全年消毒。有的州未作任何此类规定。
除磷与除氮。近些年内，在发展废水处理厂中可行的除磷方法方面进行了许多研究工作。在发展除氮和水完全回收的方法方面也作了研究。有几个除磷的中间试验厂和小规模生产性处理厂在运行中，但作为设计大型设备的先例来说经验资料还是有限的。虽然水质准据规定了磷和氮的限度，但大规模应用去除营养素的方法还是将来的事情。
城镇的规模。对小城镇来说，在选择废水处理工艺中起主导作用伪是运行的管理、控制和如何处置污泥。不用处置污泥（稳定塘），或只要偶尔抽取污泥（延时曝气）的方法对小村庄和分区是优越的。较大的市镇往往采用需要较多控制及维修的系统，即接触稳定和氧化沟的处理厂。不同规模的城镇修建的普通废水处理厂类型。许多已建的处理厂有不一定相符的。
许多现有的处理系统已不再为人乐用，例如隐化池和其他一些根据独特的当地条件所选用的类型。处理厂的布置。高负荷生物滤池处理厂和完全混合活性污泥处理厂的典型总平面布置。
在生物滤池处理厂中的处理单元系列为：有独立洗渣槽的斗底沉渣池，初次沉淀池，生物滤池，有重力回流至原废水湿井循环管线的最终沉淀池，处理污泥的单级消化池及干化床。回流至原废水湿井的有以下废水：洗渣槽的隘流，最终沉淀池的回流污泥，干化场的排泄水和消化池的澄清液。处理厂可在进水检查井或在生物滤池之后设超越管。
活性污泥厂处理单元系列为；机械清理的格网和一个将切碎固体送回原废水的破碎器，有备用煤气机组的恒速与变速提升泵，巴氏计量槽，有独立洗渣器的澄清池型曝气沉渣池，初次沉淀池，完全混合活性污泥二级处理池及剩余污泥到湿井的重力回流管线，自污泥调蓄池出来的生污泥真空过滤器和处置滤饼的填埋场地。真空过滤器的滤出液回流至湿井。由于废水管埋深的关系，原废水在湿井前不能由重力流超越。对两面三刀台提升泵设有备用煤气机组，可在电源事故时运行。在提升泵站之后和在初次沉淀池之后设有超越管线。