好氧处理
(1) 生物曝气过滤工艺
生物曝气过滤工艺是一生物过滤池，内设特制的微生物附着生长必需的颗粒性滤料。为达到生物氧化有机物和氨氮的目的，滤池需进行曝气。一般生物曝气过滤工艺主要用于生物处理出水的进一步硝化，去除生物处理出水中残余的氨氮，以满足更高的氨氮出水要求。生物曝气过滤工艺布置十分紧凑、占地面积约为常规工艺的十分之一，这一优点十分令人瞩目。
生物滤池的省地优点是显而易见的，但是它同样存在缺点：为避免污水进水中悬浮颗粒堵塞后续的生物曝气滤池，一般均需采用强化初沉池去除悬浮固体的效果。为使滤料上一定厚度的生物膜获取充足的氧，介质中的溶解氧浓度一般需维持在4mg/l以上，在大部分情况下甚至达到溶解氧的饱和值（为DO=8-9mg/l），从而大大增加系统的充氧难度，降低系统的充氧能力和动力效率。处理能耗将增高。由于整个滤池的容积较小，其抗水力和有机冲击能力较低，当原水水质水量波动时，出水水质波动较大。特别对食品废水，当一级处理对SS 的去除率达不到理想要求时，日积月累后，滤头的堵塞是难以避免的，会增加管理和维护的难度。该工艺不宜作为一级生物处理工艺，适合作为污水的深度处理工艺。
(2) 生物接触氧化工艺
生物接触氧化法是生物膜法的一种，属于好氧生化处理工艺。整个系统由池体、填料、曝气设备等组成。好氧生化法是细菌及菌类的微生物、后生动物等一类的微型动物在填料载体上生长繁殖，微生物摄取污水中的有机物作为养份，吸附分解污水中的有机物，微生物不断新陈代谢，保持活性，从而使污水得以净化。在溶解氧和食物都充足的情况下，微生物繁殖十分迅速，生物膜逐渐增厚，溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用，被微生物利用。当生物膜达到一定厚度时，氧气无法向生物膜内部扩散，好氧菌死亡，而兼性细菌和厌氧菌开始大量繁殖，形成厌氧层，利用死亡的好氧菌为基质，并在此基础上不断繁殖厌氧菌，经过一段时间后在数量上开始下降，加上代谢气体的逸出，使生物膜大块脱落。在脱落的生物膜表面新的生物膜又重新发展起来，在接触氧化池内，由于填料表面积大，所以生物膜发展的每一个阶段都是存在的，使去除有机物的能力稳定在一
个水平上。但生物接触氧化去除氨氮效率低。
(3) A/O工艺
A/O工艺：系Anoxic/Oxic（兼氧/好氧）工艺的简写。是常规二级生化处理基础上发展起来的生物去碳除氮技术，是考虑污水脱氮采用较多的一种处理工艺。充分利用缺氧生物和好氧生物的特点，使废水得到净化。
目前典型A/O工艺是把缺氧工段提前到好氧工段前，利用原水中有机物作为有机碳源，故称为前置反硝化作用，转化为硝化态氮，在缺氧段时，活性污泥中的反硝化细菌利用硝化态氨和废水中的含碳有机物进行反硝化作用，使化合态氨转化为分子态氨，获得去碳脱氮的效果，同时具有生物选择的作用，防止污泥膨胀。因此A/O工艺不但具有稳定的脱氮功能，而且对COD 、BOD 有较高的去除率，处理深度高，剩余污泥量少。
(4)SBR工艺
此法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组，各池工作状态轮流变换运行，单池由撇水器间歇出水，故又称为序批式活性污泥法。
该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节省占地。另外，可以减少污泥回流量，有节能效果。典型的SBR 工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。
SBR 工艺的独特结构和运行模式使其在工艺上具有独特的优势：曝气时，废水和污泥处于完全理想混合状态，保证了BOD 、COD 的去除率，去除率高达95%。但是，SBR 与生物膜法相比，其容积负荷低，所以在处理大水量时，SBR 较生物膜法占地面积大，在占地面积有限的水处理工程的应用中受到一定限制。
厌氧处理
(2)上流式厌氧污泥反应器（UASB ）
上流式厌氧污泥反应器（UASB ）技术在国内外已经发展成为厌氧处理的主流技术之一，在UASB 中没有载体，污水从底部均匀进入，向上流动，颗粒污泥（污泥絮体）在上升的水流和气泡作用下处于悬浮状态。反应器下部是浓度较高的污泥床，上部是浓度较低的悬浮污泥层，有机物在此转化为甲烷和二氧化碳气
体。在反应器的上部有三相分离器，可以脱气和使污泥沉淀回到反应器中。UASB 的COD 负荷较高，反应器中污泥浓度高达100～150g/L，因此COD 去除效率比普通的厌氧反应器高三倍，可达80%～95%。其启动时间短，能间断或季节性运行，投资低，运行管理简单。但运行负荷较低，占地面积较大。
(3) 污泥膨胀床反应器（EGSB ）
EGSB 反应器即膨胀颗粒污泥床反应器，是在UASB 反应器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器，它通过出水回流再循环，大大提高了污水的上升流速，反应器中颗粒污泥始终处于膨胀状态，加强污水与微生物之间的接触和传质，获得较高的去除效率，反应器的高度高达16-20m 。从外观上看，EGSB 反应器由第一厌氧反应室和第二厌氧反应室叠加而成，每个厌氧反应器的顶部各设一个气-固-液三相分离器。如同两个UASB 反应器的上下重叠串联。但由于采用了较高的上流速度，对颗粒污泥的形成和污水的前期预处理要求很高，需投加颗粒污泥进行培养驯化，自动化要求高，管理严格，且设备投资相对较高。