오수를 처리하는 방법은 매우 많은데, 일반적으로 생물처리법, 물리처리법, 화학처리법 및 자연처리법 등 네 가지로 귀납할 수 있다.

1. 생물처리법

미생물의 대사 작용을 통해 폐수에 용액, 콜로이드 및 미세 부상 상태의 유기 오염물을 안정적이고 무해한 물질로 전환시키는 폐수 처리법.작용미생물에 따라 생물처리법은 또 산소수요생물처리와 염산소생물처리 두가지 류형으로 나눌수 있다.폐수생물처리는 산소요구생물처리법을 널리 사용하는데, 그 공정방식에 따라 산소요구생물처리법은 또 활성오니법과 생물막법 두 종류로 나뉜다.활성 오니법 자체는 일종의 처리 단원으로 여러 가지 운행 방식이 있다.생물막법의 처리설비에는 생물려과지, 생물회전판, 생물접촉산화지 및 생물류화상 등이 있다.생물산화탕법은 자연생물처리법이라고도 한다.염산소생물처리법은 생물환원처리법이라고도 하는데 주로 고농도의 유기페수와 진흙을 처리하는데 사용된다.

2. 물리적 처리법
폐수에서 용해되지 않는 부유상태의 오염물질(유막과 기름구슬 포함)을 물리적으로 분리·회수하는 방법으로 중력분리법, 원심분리법, 필터차단법 등으로 나눌 수 있다.중력분리법에 속하는 처리단위는 침전, 상부 (가스부상) 등이 있으며 상응한 처리설비는 침사지, 침전지, 격유지, 가스부상지 및 그 부속장치 등이다.원심분리법 자체가 일종의 처리단위로서 사용하는 처리장치는 원심분리기와 수선분리기 등이 있다.체여과절류법에는 격자선여과와 려과 두가지 처리단위가 있는데 전자는 격자, 체망을 사용하였고 후자는 모래려과지와 미공려과기 등을 사용하였다.열교환원리에 기초한 처리방법도 물리처리법에 속하며 그 처리단위에는 증발, 결정 등이 있다.

3. 화학처리법
화학반응과 전질작용을 통해 폐수 중 용해·교체 상태의 오염물을 분리·제거하거나 무해물질로 전환하는 폐수처리법.화학처리법에서 약물을 투여하여 화학반응을 일으키는 것을 기초로 하는 처리단위는 혼합, 중화, 산화환원 등이다.전질작용을 기초로 하는 처리단위는 추출, 증기추출, 취탈, 흡착, 이온교환 및 전기투석과 반침투 등이 있다.뒤의 두 가지 처리 단위는 필름 분리 기술이라고도 합칭한다.그 중에서 전질작용을 운용하는 처리단원은 화학작용도 있고 이와 관련된 물리작용도 있기 때문에 화학처리법에서 분리하여 또 다른 처리방법이 되는데 이를 물리화학법이라고 한다.

4. 자연처리법
자연(천연수체, 토양 등)을 이용해 오수를 스스로 정화하는 원리로 작용한다.토지 처리 시스템과 수생 식물 처리 시스템을 포함한다.흔히 볼 수 있는 것은 생물연못, 토양처리법, 인공습지처리법 등이 있다.산화탕은 천연 또는 인공적으로 축조된 연못을 이용하여 오수 생물처리를 한다.오수는 연못 안에 오래 머무르지만, 물속의 미생물은 대사하여 유기오염물을 분해할 수 있고, 용해산소는 조류의 광합성 작용과 연못면의 복산소 작용을 통해 실현되며, 수체 중의 유기오염물을 크게 낮출 수 있으며, 어느 정도 물속의 질소와 인을 제거하여 수체의 부영양화를 경감시킬 수 있다.