废水处理是指将废水中污染物进行去除、净化或回收利用的工艺过程。根据不同的水质和排放要求，废水处理的种类繁多，以下列举几种常见的：1.物理法处理技术：通过重力沉降、过滤等手段使悬浮物沉淀分离出来；吸附则是使用多孔性固体物质吸收液体中的有害成分。这类方法通常适用于浓度较高的工业污水初期处置阶段以及市政污水的预处理中。优点是设备简单、操作简便，缺点是对溶解性的物质难以处理。适用范围为一般业废水及生活污水处理装置前段。2.化学法处理技术：运用氧化还原反应或者中和反应对有污染物质进行处理。例如电解法用于去除重金属离子，含（CN-）工业废水用—空气来碱性氯化法脱去等等。此类方法的原理是在分子水平上有效破坏了被处理物质的生物可降解性和毒性,处理效果较好且应用广泛;但其突出弊端是会再次产生大量的“电子垃圾”及再生酸碱副产物造成二次环境污染。同时该类厂站出水经常出现超标现象(BOD5/COD比值大于0．3)。因此不适宜进水管径小于DN100毫米的处理项目，占地面积较大，事故停运后管内壁微生物会很快形成二次淤积堵塞管道。这种方法需要消耗大量能源并且产生的残渣和处理液往往又成为新的环境。4.生化法生化法是通过在好氧或缺氧气环境下生长特定的细菌分解有机质的方法，可分为活性污泥法和生物滤池法、稳定塘法、土地耕作法四大类,其中以活性污泥法为重要。这种方法基建投资较高，运转费用也较贵，但它的能量利用率高，除磷效果好而且能从废水中除去bod5和氮素两种养分元素而不会引起水体富营养化的发生。由于曝气动力费用的提高和水源紧张这两个原因导致运行成本大幅度上升而在不少地区已不能经济广应用。
污水治理工艺是指对污水进行处理，以达到排放标准或再利用目的的一系列技术。常见的污水治理工艺包括物理处理、化学处理和生物处理。物理处理主要包括沉淀、过滤、离心、气浮等技术，通过物理手段去除污水中的悬浮物和颗粒物。化学处理主要包括中和、氧化、还原、沉淀等技术，通过化学反应改变污水的性质，使其达到排放标准。生物处理主要包括活性污泥法、生物膜法、厌氧消化等技术，通过微生物的代谢作用去除污水中的有机物和氮、磷等营养物质。
废水处理是环境保护中的重要一环，但目前仍存在一些问题。首先，废水量日益增加且成分复杂多样；其次，治理设施运行效率较低、治污减排空间狭小甚至难以达到国家法定排放标准的要求；第三，资金不足导致无法进行更深层次的污水处理技术研发和推广应用；第四，缺乏技术支持和管理力度薄弱等问题也屡见不鲜。同时，“十四五”期间重点深度污染源控制难点挑战的重点任务中包括：城镇污水厂未能实现稳定达标运营的问题以及农村生活污水管控难等关键性问题未得到根本性解决。另外，《方案》还提出要加强微纳颗粒态氮磷化合物转化为溶解无机盐的控制技术研究。《方案》要求针对总氮去除的关键环节及新型生物反应器构建与优化设计开展研究,提升一体化装置脱氮效能与稳定性;强化反硝化除磷同步脱碳功能菌群形成机制及其微生物筛选、驯化和培养方法等方面的创新突破与应用验证。