1.1 污水收集与预处理
在城镇污水处理厂中，首先要进行的工作是将居民、商业和工业等领域产生的废水通过管网系统收集起来。这些废水流经排放口进入污水管网，然后经过一系列分区化的过程，根据其化学成分和物理特性被分类为不同的类型，如厕所用废水、生活污染物废水、工业废水等。这一步骤非常重要，因为它直接关系到整个处理过程的效率和效果。
1.2 物理去除
接下来，城市污水需要经过物理去除阶段。在这个阶段，主要采用沉淀池或浮选池来对含有悬浮固体的大量垃圾进行清洗。沉淀池通过让液体静置，使得较大的颗粒沉底，而浮选池则利用气体泡沫使小颗粒上升，从而达到去除大量悬浮固体和油脂的目的。此外，还会使用滤网等设备进一步过滤出微小颗粒。
生物氧化
生物氧化是城镇污water最重要的一步，它包括两个主要环节：初级生态系统（BOD）降解与二次生物处理。在初级生态系统中，由于缺乏足够数量的微生物，所以不能完全消灭有机物质，只能降低BOD值。而在二次生物处理中，则利用更多种类更具活性的微生物，将剩余部分进一步分解至不可还原状态。
化学脱氮与磷处理
由于城市生活中的排放会带入大量氮和磷，这些营养盐对环境造成严重破坏，因此必须采取措施来控制它们。一种常用的方法就是加入化学药剂，对氮源进行脱氮，以便转变为无害形式；对于磷，可以通过添加石灰或者其他相容性好的材料形成结晶后从液体中移除。
终端处置及再生资源回收
最后，在完成了所有前面的工程之后，最终得到的是一定程度上的净化后的表面流出（即可以直接排放到河流或海洋）。但同时也要注意，不可忽视的是这时候可能仍然存在一定比例的小量残留物质，比如细菌数目不宜太高，以免重新引起环境问题。此外，一些现代技术还允许我们将一些特殊成分回收并作为新能源来源，比如热能转换为电力或蒸汽用于供暖。
