活性污泥法包括氧化沟、A2/O、SBR、AB法等；生物膜法包括曝气生物滤池、生物转盘、接触氧化池、生物流化床等工艺。
氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停滞时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。
氧化沟利用连续环式反应池作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。
氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。
①循环流量大，使进水达到快速混合稀释，有着非常强的抗冲击负荷能力。同时，由于氧化沟负荷低，一般是在延时曝气条件下运行，水和固体停滞时间长，固体总量大，因而对冲击负荷也有较强的缓冲作用；
③由于表曝型氧化沟采用倒伞型表面曝气机，它的支承方式为浮轴式，机械受力是合理的，因此具有常规使用的寿命长、易于维修管理、能长期稳定运行等特点。采用倒伞型表明曝气机，供氧能力大，设备数量少，日常维护工作量极小，且对运行管理人员没有特殊要求；
A2/O是一种有效的除磷脱氮工艺，是一种深度二级处理工艺，是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合，生物池通过曝气装置、推进器（厌氧段和缺氧段）及回流渠道的布置分成厌氧段、缺氧段、好氧段。A2/O生物除磷脱氮系统的活性污泥中，菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌组成。在除磷方面利用聚磷菌的好氧聚磷，厌氧释磷起到除磷效果，脱氮方面在好氧阶段硝化，厌氧阶段反硝化起到脱氮的作用。
⑤运行中勿需投药，两个A断只用轻缓搅拌，并不增加溶解氧浓度，运行的成本低。
SBR也称为序批式活性污泥法，是普通活性污泥法的改良。SBR工艺的过程是按时序来运行的，由进水、反应、沉淀、滗水和闲置五个过程组成，从污水流入开始到闲置时间结束算做一个周期。在一个周期内所有上述过程都在一个设有曝气系统或搅拌装置的反应池内依次进行，这种操作周期周而复始反复进行达到不断进行污水处理和生化降解的目的。
SBR在运行过程中，各阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运作时的状态等都能够准确的通过具体污水的性质、出水水质、出水质量与运行功能要求等灵活变化。
①理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好；
②运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要一些时间短、效率高，出水水质好；
③耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击；
④工艺过程中的各工序可根据水质、水量做调整，运行灵活；处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理；
CASS生物处理法是周期循环活性污泥法的简称，又称为循环活性污泥工艺，是在SBR的基础上发展起来的，即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器，实现了连续进水，间歇排水。CASS池分预反应区和主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、PH和有毒有害于人体健康的物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有很大效果预防污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，进而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。
①无需设初沉池及二沉池，占地面积小（比传统活性污泥工艺节省20%～35%建设面积），基建费用低（比传统活性污泥工艺节省10%～25%）；
②曝气为间歇式，下一周期开始曝气时，氧的浓度梯度大，传递效率高，节约能源的效果显著，运行费用可节省10%～25%；
④运行灵活，抗冲击负荷能力强，出水稳定，每个周期的排水量一般不超过池内总水量的1/3；
⑦反应池内存在较大的浓度梯度，且好氧、厌氧交替进行，能有效的抑制污泥膨胀；
曝气生物滤池（biological aerated filter，BAF）是20世纪80年代末90年代初在普通生物滤池的基础上，借鉴给水滤池工艺而开发的污水处理新工艺，最初用于污水的三级处理，后发展成直接用于二级处理。
曝气生物滤池是普通生物滤池的一种变形形式，也可看成是生物接触氧化法的一种特殊形式。即在生物反应器内装填高比表面积的颗粒填料，以提供微生物膜生长的载体，并根据污水流向不同分为下向流或上向流。污水由上向下或由下向上流过滤料层，在滤料层下部鼓风曝气，使空气与污水逆向或同向接触，使污水中的有机物与填料表面生物膜通过生化反应得到降解，填料同时起到物理过滤作用。
①曝气生物滤池同时具有生物氧化降解和过滤的作用，因而可获得很高的出水水质，可达到回用水水质标准。
②占地面积小，基建投资省。曝气生物滤池占地面积仅为常规工艺的1/10—1/5。池容较小，基建投资比常规工艺节省至少20－30％。
③运行的成本低。曝气生物滤池工艺氧的传输利用效率很高，曝气量小，供氧动力消耗低。
④抗冲击负荷能力强，耐低温。运行经验表明，曝气生物滤池可在正常负荷2－3倍的短期冲击负荷下运行，而其出水水质变化很小。
⑤易挂膜，启动快。曝气生物滤池在水温15℃左右，2至3周就可以完成挂膜过程。
⑥曝气生物滤池采用模块化结构，便于后期改、扩建，仅需并列增加滤池数即可，不影响已有的工艺运行。
曝气生物滤池的应用场景范围比较广泛，其在水深度处理、微污染源水处理、难降解有机物处理、低温污水的硝化、低温微污染水处理中都有很好的功能。
IBR生物处理工艺是一种集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进出水的周期循环活性污泥法。它同时兼具按空间分割的连续流活性污泥法及按时间进行分割的间歇性活性污泥法的优点，与按空间分割的连续流活性污泥法相比，省去了污泥回流的环节，因而节省运行能耗及减少处理设施及投资；与按时间分割的间歇流活性污泥法相比，具备连续进出水的特点，因而减少了处理设施容积及总的土建投资。
按该工艺设计的反应池利用设置于池底的三相分离器实现单池连续进、出水，间歇曝气。通过调节曝停比营造出污水在反应池中的多级A/A/O状态，使污水在反应池中处于最佳状态的脱N除P工况，以最大限度地去除N和P。在工艺运行过程中，曝停比可根据进水水质、水量、温度、季节的情况做调节，以此来实现最佳量曝气，系统节能的目的。
污水处理系统配置的集中自控系统能根据原污水水质，灵活地控制IBR的运行模式，在保证出水水质的前提下，使工艺的能量消耗最小化。
人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥做处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。
④可提供和间接提供效益,如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动物栖息、娱乐和教育。
③生物和水力复杂性加大了对其处理机制、工艺动力学和影响因素的认识理解，设计运行参数不精确，因此常由于设计不当使出水达不到设计的基本要求或不能达标排放，有的人工湿地反而成了污染源。
④另外，据已有数据,当上下表面植物密度增大时, 人工湿地系统处理效率提高,在达到其最优效率时,需2~3个生长周期，所以需建成几年后才达到完全稳定的运行。因此，目前人工湿地技术最严重的问题在于缺乏长期运行系统的详细资料。
每一种工艺都有其优缺点，工艺的选择要因地制宜，还和当地的经济发展形势相关密切，现将几种常用的污水处理工艺进行多方面比较。