废水中污染物主要有三类：第一类为悬浮物SS；第二类为有机污染物为CODcr、BOD5；第三类为无机营养盐N、P。
（1）SS的去除
SS去除常用到的方法是格栅、沉砂、沉淀、气浮等。
（2）BOD5的去除
污水中的BOD5去除主要是靠微生物吸附与代谢作用，然后对吸附代谢产物进行泥水分离来完成的。废水BOD5的去除主要是好氧工艺。
（3）CODcr的去除
污水中的CODcr去除的原理与BOD5基本相同，即CODcr的去除率取决于原污水的可生化性，它与污水的组成有关。废水BOD5/CODcr比值约为0.7，其污水的可生化性较好，可进行生化。
（4）无机盐N、P的去除
污水除磷脱氮的方法通常包括物理法和生物处理法。在生活污水中，氮以NH3-N 及有机氮形式存在，有机氮在好氧的条件下转为氨氮，而后在硝化菌的作用下变成硝酸盐氮，在缺氧的条件下，由于反硝化菌的作用及有外加碳源条件下，使硝酸盐变成氮气逸出，其余随剩余污泥一起排出。
磷可通过污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的多聚正磷酸盐，同时释放的能量以吸收快速降解有机物，并转化为PHB储存起来，当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB而产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高含磷浓度污泥，随剩余污泥一起排出系统。