预处理单元用于城市废水的预处理工艺可以有：粗筛（格栅），中筛，破碎，测流，泵提升，除渣，预曝气，浮选，絮凝及化学处理。
生活污水处理一般不用浮选，絮凝和化学处理。这类方法的采用有时决定于城市废水中的工业废水。浮选法用于去除细小悬浮物，抽脂和脂肪，在一个单独的单元中或在一个除油脂，有时除渣的预曝气池中进行。如果石油工业及肉类加工厂有适当的预处理，则城市处理厂可不要浮选单元。高强度的城市废水可采用加化学剂或不加化学剂的絮凝法来提高初级处理效果和防止二级处理工艺的超负荷。有时对原废水加氯以控制气味和改善废水的沉淀性质。预处理单元布置的变化决定于原废水的特性，下步的处理工艺和采用的预处理单元。有一些是经常适用于单元布置的一般原则。格网用于保护水泵并防止固体在沉渣池或计量槽中结垢。小处理厂正常在恒速提升泵前放一巴氏计量槽。在大处理厂或采用变速泵之处，计量槽可以放在水泵之后。在大多数独立生活污水厂沉渣池是放在提升泵之后的，但当预见泥渣负荷量大时沉渣池应放在泵前。预处理单元的三种可能布置方案见图8-2。
初级处理单元 初级处理为沉淀，然而，普通习惯所谓的初级处理则包括预处理工艺。所有大城市处理厂都采用原污水沉淀法，且必须设在常规生物滤池之前。可以用完全混合活性污泥法处理未经沉淀的原废水，然而由于污泥处置和运行成本的原因，这类工艺只有小城镇使用。
二级处理单元 生物二级处理采用活性污泥法，生物滤池或稳定塘。在新的污水处理厂设计中，高负荷生物滤池已广泛地取代了低负荷生物滤池，而完全混合性污泥法正在取代常规活性污泥法。稳定塘一般只限于小城镇使用。
在大型处理厂方面，高负荷生物过滤和完全混合活性污泥是当前用于二级处理的最常见的两种方法。生物滤池的优点是易于操作，能够接受突变的负荷与超负荷而不致引起完全失效。完全混合活性污泥法能承受突变的负荷但在长期超负荷下会失效。例如当生物滤池的BOD负荷自设计负荷45磅/1000英尺3/天（R=1）增至90磅/1000英尺3/天（R=2），效率自77%降低至70%。一个活性污泥单元受到同样程度的超负荷时，会因污泥膨胀和在出水中损失活性污泥固体而失效。去除BOD的效率由90%降至50%以下。
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