污水處理是解決水污染、保護水資源、保障生態環境與人類健康的關鍵環節，其核心目標是通過物理、化學、生物等技術手段，去除污水中的污染物，使處理后的水質達到排放標準或回用標準。在污水處理的全流程中，需嚴格遵循一系列科學原則，以實現 “高效去污、節能降耗、環保安全、資源循環” 的綜合目標。
污水中污染物的性質、濃度差異極大，如生活污水以有機物、懸浮物為主，工業廢水可能含高鹽、高毒物質，且不同排放 / 回用標準對水質的要求不同。因此，污水處理需遵循 “分級處理、循序漸進” 的原則，通過 “一級處理→二級處理→三級處理（深度處理）” 的階梯式流程，逐步去除不同類型的污染物，最終實現水質達標。
一級處理（物理處理）
作為污水處理的 “預處理階段”，核心是通過物理方法去除污水中的懸浮固體、漂浮物及部分膠體物質，降低后續處理的負荷。主要工藝包括格柵、沉砂池、初沉池。一級處理后水質仍較差，無法直接排放，需進入二級處理。
二級處理（生物處理）
是污水處理的 “核心階段”，主要通過微生物（細菌、真菌、原生動物等）的代謝作用，分解污水中的有機污染物，如 BOD，同時去除部分懸浮物和氮磷。該階段能將污水中 90% 以上的有機物降解為無害的 CO?和 H?O，使水質顯著改善，是大多數城鎮污水處理廠的 “標配流程”。常見工藝包括活性污泥法、生物膜法。二級處理后，污水通常可達到二級或一級 B 排放標準，適用于排入水體功能較低的水域。
三級處理（深度處理）
作為污水處理 “進階處理階段”，針對二級處理后仍未達標的污染物，如氮磷、微量有機物、色度、濁度等，通過物理化學或高級生物方法進一步凈化，使水質滿足一級 A 排放標準或回用要求，如工業循環水、市政雜用。主要工藝包括過濾、消毒、脫氮除磷、高級氧化。三級污水處理需根據具體水質目標選擇性采用，成本相對較高，通常用于對水質要求嚴格的場景。
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