級處理（primary treatment）

一級處理主要是用以去除水中的漂浮物及懸浮固體，並具有中和或調和功能以做後繼之二級處理（secondary treatment）。一級處理主要包括有：

篩除（screening）：在其他處理方法前先用以去除較大的固體。柵篩（screen）在一般城鎮污水處理，多設置於處理廠的前端，目的在先移除水中較粗的物質。今日所使用的柵篩型有以下幾種：以人工或機械循環鏈條清除的粗柵（一般常用者）、固定式柵篩、迴轉式柵篩、振動式柵篩及離心式柵篩（後三者廣泛用於工業廢水處理）。

沉澱（sedimentation）：係用以去除水中之懸浮物體。由於懸浮固體存在的性質不同，沉澱可分為三類：單獨沉澱（discrete）、混凝沉澱（flocculent settling）與層沉澱（zone settling）。

單獨沉澱在沉降過程中，顆粒始終維持其獨立性，大小、形狀及密度均不變。飛灰、煤渣與沉砂池（grit chamber）中的沉澱屬於此種。混凝沉澱的發生是當沉降過程中顆粒有凝聚（agglomerate）作用，沉降速度及顆粒大小會隨時改變，一般家庭廢水、紙漿及造紙廢水為其例。層沉澱包括由膠凝狀態懸浮物形成的格子狀結構（lattice structure），以塊狀層降，上澄液與沉澱固體間出現明顯界面，如明礬膠羽（floc）及活性污泥之沉澱等皆是。

油脂分離：對於自由（free）與漂浮（floating）式油脂可以藉重力澄清（gravity clarification）的方式由廢水中分離出來。係利用油脂的比重較水小，可以浮在分離器表面而加以移除。若油脂呈分散狀態（dispersed），則在重力分離器前需先加入凝聚或助凝劑（coagulant aids），或加入混凝劑使油脂與較重物結合，而能沉降到重力沉澱槽內。空氣浮除（air flotation）也常應用於增進油脂分離的效果。

乳化（emulsified）油脂則必須先利用加熱或化學藥品破壞其乳化狀態，成為自由態後，再藉重力沉澱或空氣浮除加以分離。

浮除（flotation）：是將水中物質顆粒浮至水面而刮除。浮除的過程是將氣體注入液體中，使之成過飽和，然後在大氣壓下放出溶解氣體，這種機構使小氣泡與懸浮物質或油脂結合，降低比重，增進分離效果。

調和與中和：用以降低或控制廢水特性的變動，使一連串的處理過程均能在適當的情況下進行。例如，減低物理化學處理系統中流量的變化，並與加藥機配合，控制加藥量。或是適當控制pH，保持生物處理系統的正常功能……等。