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天津市津南污水處理廠原圖鏈接來自 中國中鐵四局集團文化網 的圖片

污水處理是處理水污染的重要過程。採用物理、生物及化學的方法主要對生活污水以及工業廢水進行處理以分離水中的固體污染物並降低水中的有機污染物和富營養物（主要為氮、磷化合物），從而減輕污水對環境的污染。它的目標是生產環境安全的液體廢物流（或經處理的污水）和固體廢物（或污泥處理），適用於處理或再利用（通常為農場的肥料），污水經過多重淨化後甚至可達到食用水的標準能再供飲用。

在廣義上，污水處理也被定義為廢水處理——包括工業廢水的淨化處理。在大部分城市中，一部分含有有機污染物和富營養物的工業廢水會通過污水處理廠進行二次處理來減少有機污染物排放量。

來源

污水主要來源於生活、生產及工業設施，包含由廁所、廚房、浴室等產生的生活污水，有的地區也包括工業污水、醫療污水及農業污水。

如今，在發達國家及部分發展中國家，人們開始廣泛的使用分離處理生活污水中黑水及灰水的設施。被處理過的灰水一般被再次收集來灌溉農田及沖洗馬桶。

城市徑流污水

城市徑流污水包括雨水徑流和城市徑流，一般稱同時處理污水和雨水的下水道系統為合流式下水道系統。自19世紀末期到20世紀早期第一個城市下水道系統建立以來，合流式下水道系統開始被廣泛的使用。

起初，設計合流式下水道是為了在乾旱期間，使廢水進入處理設施；在暴雨期間，使過量的水不經過處理，直接排入河流、小溪或湖泊。但實際上，暴雨會與未經處理的污水混合。因此，現代設計並不鼓勵使用合流式下水道，並將原有的合流式下水道系統逐漸修繕為分流式下水道系統。

工業廢水

工業廢水處理是處理工業廢水的一項重要措施。它在工業廢水排入下水道之前對其進行的再次回收和處理，並以此減少工業廢水中污染物含量，使其不容易腐臭。在高度規範的發達國家，這項技術得到了廣泛運用。但在許多發展中國家，工業廢水在不經過二次處理的情況下直接排入下水道或海洋、湖泊、河流等（稱為受納水體）。

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