按污水来源分类，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水，是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括：①漂浮和悬浮的大小固体颗粒；②胶状和凝胶状扩散物；③纯溶液。
按水污的质性来分，水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染，当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。污染物主要有：⑴未经处理而排放的工业废水；⑵未经处理而排放的生活污水；⑶大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水；⑷堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾；⑸水土流失；⑹矿山污水。
处理污水的方法很多，一般可归纳为物理法、化学法和生物法等。
污水处理厂：有人调查100多座大处理厂，存在较多严重的问题，如资金不足\成本高\效率低等大问题，普遍效率不足70%，低的只有40%。
污水处理成本能耗情况：基本都是高能耗\低效率。
2013年城市生活污水排放已是中国城市水的主要污染源，生活污水处理是当前和今后城市节水和城市水环境保护工作的重中之重，这就要求我们要把处理生活污水设施的建设作为城市基础设施的重要内容来抓，而且是急不可待的事情。
随着科技的发展，污水的直接利用已成为可能，使用污水源热泵系统对城市原生污水进行利用。
所谓原生污水就是城市直接排放未经处理的生活、工业废水，现阶段的利用方法是原生污水直接进入污水源热泵系统进行换热，在消耗少量电力的情况下为城市建筑物室内制冷供暖。污水再利用有几个技术难点需要克服：堵塞，腐蚀，换热效率。
污水源热泵系统是有污水换热器和污水源热泵两部分构成。城市原生污水直接进入污水换热器进行换热后，换取的热量由污水源热泵内部的热泵做功传递到室内。
对城市原生污水再利用，优点是：节能环保，无污染。
处理方式
村镇污水主要由生活污水和农业废水组成。生活污水成分比较固定，主要含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物，比较适合于的生长，成为、病毒生存繁殖的场所；但生活污水一般不含有毒性，且具有一定的肥效，可用来灌溉农田。农业废水的成分则多种多样，不同的季节，不同的地方，不同发展目标的村镇，其废水需要用不同的处理方法。在处理污水时，为减小污水排放量及其复杂程度，应结合国家正在大力推广的沼气池建设，将生活用水中的冲厕用水(黑水)和其他生活用水(灰水)分开。灰水用自然净化系统处理，黑水以及人畜粪便经厌氧沼气池处理，不但可以降低污水的排放量、复杂程度和处理费用，而且对发展农村清洁新能源，保护人居环境、促进农村经济社会的可持续发展等具有重要的意义。
污水处理站的作用是对生产、生活污水进行处理，达到规定的排放标准，是保护环境的重要设施。工业发达国家的污水处理站已经很普遍，而我国村镇的污水处理站很少，但今后会逐渐多起来。要使这些污水处理站真正发挥作用，还需要靠严格的排放制度、组织和管理体制来保证。
有条件的村庄，应联村或单村建设污水处理站。并应符合下列规定：
①雨污分流时，将污水输送至污水处理站进行处理；
②雨污合流时，将合流污水输送至污水处理站进行处理；在污水处理站前，宜设置截流井，排除雨季的合流污水；
③污水处理站可采用人工湿地，生物滤池或稳定塘等生化处理技术，也可根据当地条件，采用其他有工程实例或成熟经验的处理技术。
按作用分
污水处理按照其作用可分为物理法、生物法和化学法三种。
①物理法：主要利用物理作用分离污水中的非溶解性物质，在处理过程中不改变化学性质。常用的有重力分离、离心分离、反渗透、气浮等。物理法处理构筑物较简单、经济，用于村镇水体容量大、自净能力强、污水处理程度要求不高的情况。
②生物法：利用微生物的新陈代谢功能，将污水中呈溶解或胶体状态的有机物分解氧化为稳定的无机物质，使污水得到净化。常用的有活性污泥法和生物膜法。生物法处理程度比物理法要高。
③化学法：是利用化学反应作用来处理或回收污水的溶解物质或胶体物质的方法，多用于工业废水。常用的有混凝法、中和法、氧化还原法、离子交换法等。化学处理法处理效果好、费用高，多用作生化处理后的出水，作进一步的处理，提高出水水质。
适用废水种类：
本技术特别针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理，可大幅度地降低废水的色度和COD，提高B/C比值即提高废水的可生化性；可广泛应用于印染、化工、电镀、制浆造纸、制药、洗毛、农药、酒精等各类工业废水的处理及处理水回用工程。
⑴ 染料、印染废水；焦化废水；石油化工废水；
------上述废水在脱色的同时，处理水中的BOD/COD值显著提高。
⑵ 石油废水；皮革废水；造纸废水、木材加工废水；
------上述废水处理水后的BOD/COD值大幅度提高。
⑶电镀废水；印刷废水；采矿废水；其他含有重金属的废水；
------可以从上述废水中去除重金属。
⑷ 有机磷农业废水；有机氯农业废水；
------大大提高上述废水的可生化性，且可除磷，除硫化物。