首先，城市污水处理的第一步是收集。人们每天生活、工作和消耗必需品时，都会产生大量废水，这些废水包括厕所用水、洗澡用水、冲厕所用的清洁剂残留等。在没有现代化排放系统的情况下，这些废水直接排入河流或湖泊，但随着城市化进程的加快，为了保护环境和公共卫生，必须对这些废水进行集中处理。
其次，在收集到的污染性强的工业废物中，还有很多含有重金属、有机溶剂和其他毒害性物质的液体，它们如果不经过适当处理，就可能对周围环境造成严重破坏，因此在进入市政污水系统之前，一般需要通过工业余渣回收站或者专门的小型工艺装置进行初步预处理，以去除部分大颗粒物质和一些油脂类物质。
接着，当所有类型的废弃物都被送往中央化的大规模设施后，即开始了真正意义上的污染控制。这个阶段称为物理化学预处理。在这里，发生了多种操作，如沉淀（使悬浮固体沉底）、过滤（去除细小颗粒）、置换吸附（将某种成分从一种介质转移到另一种介质）以及氧化还原反应等。此外，有时候还要使用化学药剂来帮助去除特定类型的杂质。
接下来，我们进入到了生物降解阶段。这是整个过程中最复杂也是最关键的一环，因为它涉及到微生物作用。在这里，将已经得到净化但仍然含有大量营养盐量较高的大量汙泥与足够数量微生物混合，使它们能进行代谢活动并分解剩余的有机物。当微生物代谢生成足够数量气态产物时，如二氧化碳、二氯甲烷等，它们可以通过空气循环系统逸出，并且在此过程中也释放出一定量热能，可以用于供暖或发电。
然后，对于那些已经经过物理化学预处理并在生物降级过程中的最后一批汲取出的残渣，它们将被进一步地干燥以便更好地储存。这一步骤对于减少未来可能出现的问题至关重要，比如说，如果这些湿润材料长时间暴露在空气中，不仅会导致霉变，而且还容易引起臭味，从而影响周围居民的情绪健康。因此，在干燥完成之后，这些材料通常被堆放在封闭区域内，或则运输到距离城镇较远的地方进行填埋，最终达到安全无害状态。
最后，但绝不是最不重要的是，将经过上述所有加工后的新鲜纯净液体重新注入自然环境。如果是在河流或者海洋，那么这就是我们常说的“再生利用”。这种方式既保证了资源不会浪费，同时又能够让我们的地球拥有更多可持续发展空间。而如果这个新鲜液体不能直接注入自然界，那么就应该采取合理措施，如灌溉农田或作为工业生产使用，以确保其最大限度地发挥价值。
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