隨著社會和經濟的高速發展, 使環境問題日益突出, 尤其是城市水環境的惡化, 加劇了水資源的短缺, 影響著人民群眾的身心健康, 已成為城市可持續發展的嚴重制約因素。所以污水處理設備工藝的優化, 將是環保工作者面臨的首要問題。
（一）活性泥技術。
污水處理設備簡單來說活性泥技術就是利用活性污泥去除水中的有機物。首先是回流的活性污泥和污水同時進入曝氣池，并將空氣打入曝氣池，使污水和活性污泥充分混合，曝氣池中微生物吸附、混合液進入二次沉淀池進行分離操作。后就可以向外排放凈化后的水，分離出一部分活性污泥通過回流系統，回流至曝氣池，另一部分將從系統出中排出。
（二）生物脫氮除磷工藝。
近年來，隨著對生物脫氮除磷的機理研究不斷深入，以及各種新材料、新技術、新設備的不斷運用，衍生除了許多新的生物脫氮除磷工藝，下面簡單介紹幾種我國各污水處理廠的生物脫氮除磷工藝。
（三）生物接觸氧化法。
生物接觸氧化法就是在生物接觸氧化池內安裝一定數量的填料，為了使污水達到凈化的目的，通過填料上的生物膜和供應的氧氣發生生物氧化作用，以此來將氧化分解廢水中的有機物。污水處理設備生物接觸氧化法是生物法處理廢水中的一種重要方法。