一体化污水处理设备之城市污水再生处理一般可分为预处理、一级处理、二级处理和深度处理（亦称高级处理或三级处理）。
1. 预处理
城市污水的预处理主要包括筛滤和除砂等处理过程，去除沙子、瓦砾、煤渣、蛋壳、骨头、晶粒、有机残渣等材料。预处理可以保护后续工艺中的水泵与管道，以防止被废水中的大粒料损坏。粉碎设备主要是将一些大的固体物质磨碎，保障后续处理。其他预处理方式还有絮凝、恶气控制、化学处理和预曝气等。
2. 一级处理
一级处理通常是经过沉降处理去除可沉积的有机和无机固体颗粒，漂浮物被去除。一级处理也可以去除部分有机氮、有机磷和重金属，但对胶体和溶解性物质却无能为力。通过添加化学混凝剂和高分子聚合物可以提高磷和重金属的去除效率。
3. 二级处理
二级处理是运用好氧生物处理去除有机污染物，有时也可以去除部分氮、磷。常用的好氧生物处理方法有：活性污泥法、滴滤池法、生物转盘法和稳定塘法等。活性污泥法、滴滤池法、生物转盘法等都是高效的二级生物处理工艺，能够去除大约95%的BOD、COD和SS，并能显著除去部分重金属和部分毒性有机污染物。
4. 深度处理
也叫三级处理，是进一步去除二级处理所不能完全去除的污水中杂质的净化过程。可以去除营养型无机氮、磷、胶体、细菌、病毒、微量有机物、重金属以及影响回用的溶解性矿物质等。城市污水深度处理的基本单元技术有：混凝(化学除磷)、沉淀(澄清、气浮)、过滤、活性炭吸附、反渗透、离子交换、电渗析、消毒等，可选用一种或几种组合。
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