城市生活污水是城市發展的產物。隨著城市化和工業化進程的加快，其產量不斷增加，污染日益嚴重，嚴重制約了城市社會經濟的可持續發展。隨著全球經濟的快速發展，環境保護特別是城市污水處理已成為各國研究的熱點。城市污水處理是改善城市水環境、保障城市經濟發展的關鍵。20世紀50年代西方發達國家的經濟發展導致了60年代嚴重的環境污染。到20世紀70年代末，美國已經修建了18000多座城市污水處理廠，投資數萬億美元;英國、法國和德國分別花費巨資修建了7000 ~ 8000座城市污水處理廠。中國的污水處理始于20世紀70年代。據統計，截至2015年底，中國已建成污水處理廠1943座，日處理能力1.4028億立方米。2015年全年污水累計處理能力達到410.3億立方米，全國城市污水處理率達到91.97%。

典型的城市污水處理工藝主要包括機械處理、生化處理、污泥處理等環節。由機械處理和生化處理組成的系統屬于二級處理系統，BOD5、SS去除率可達90% - 98%。一級處理與二級處理之間的處理效果一般稱為強化一級處理、一級半處理或不完全二級處理，主要包括高負荷生物處理和化學處理，BOD5去除率為45% ~ 75%。具有生物除磷脫氮功能的二級處理系統通常稱為深度二級處理。為了去除特定物質，二次處理后設置的處理系統屬于三級處理，如化學除磷、活性炭吸附等。