1、活性污泥法
近年来，活性污泥法已成为一种非常成熟的处理工艺，在我国城市污水环境处理中得到广泛应用。活性污泥法的主要优点是污染净化程度高、出水水质好、稳定等。活性污泥系统主要由曝气池、沉淀池、污泥回流、剩余污泥排放系统四部分组成。
首先将城市污水和活性污泥送入曝气池充分混合，通入氧气与混合物发生好氧代谢反应，尽可能搅拌均匀，促进有机物、氧气微生物表现出更好的接触反应。其次，将混合物送入沉淀池，促进固液有效分离，保证沉淀池出水水质。沉淀池内含有大量污泥，部分通过污泥回流系统返回曝气池，主要是保证曝气池内微生物浓度能满足污水处理的要求。但曝气池内的生化反应会促进微生物的繁殖，这些微生物会从沉淀池中排出，从而保证了活性污泥系统的高效运行。
活性污泥不仅可以氧化分解有机物，还具有高效的混凝沉淀功能，便于沉淀池中的固液分离。但是，这种方式的应用投资大，占地面积大，不符合集约化发展的理念。对于污水处理的应用，目前更加注重节能、高效、方便、经济，以实现更高的投资和资源效益。为此，人们应该从更高层次思考城市污水环境治理，在保证污水有效处理的同时，兼顾可持续和高质量发展。
2.生物膜法
生物膜法和活性污泥法的目的相同。作为一种污水好氧生物处理技术，在当前城市污水环境处理中也得到了广泛的应用。主要去除污水中的溶解性和胶态有机物，在城市污水的生物处理中起着至关重要的作用。生物膜法主要是将微生物附着在固体介质表面，对城市污水中的有机污染物进行处理。附着在生物膜上的细菌有：需氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌等，与原生动物、藻类等生物一起构成生物膜上的生态系统。滤料部分可分为四层：厌氧层、好氧层、附着水层和流动水层。城市污水中含有大量有机物，生物膜可以将其吸附在膜体上，然后由附着在其上的好氧菌分解，再由附着在厌氧层的厌氧菌分解，而运动水层主要是冲走失去功能的膜，保证生物膜保持足够的活性并快速再生，从而使污水不断得到净化。但这种方法成本高、效率低，只适用于大型污水处理厂。
3.氧化法
目前，人们已经开始在城市污水处理中研究和应用氧化法。主要用于城市生活污水的预处理，是现阶段发展潜力的一种方式。
氧化法主要按氧化剂的种类和发生装置的种类分为五种：化学氧化法、催化氧化法、湿法氧化法、光催化氧化法、超临界氧化法等。其中，化学氧化法操作方便，效果明显，但由于投入成本大，在城市生活污水处理中的应用并不广泛；该光催化法工艺设备简单，操作要求低，氧化能力强。具有处理效果更好等优点，更符合城市污水处理的发展趋势；光催化反应主要通过光照射进行。光催化反应的活化能主要来源于光子能量的新物质。