污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、原有污水处理设施状况、用地面积和工程规模等多因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视具体情况而定。
工程要求的污水处理程度较高，对COD、BOD、SS去除率要求分别达到96.7%、94%、96.4%，对污水处理工艺的选择应十分慎重。在采用二级生化的处理工艺中，不同的污染物是以不同的方式去除的。
1、SS的去除
污水中的SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除；小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，如活性污泥絮体同时沉淀被去除。污水系统出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、CODcr等指标也与之有关。因为组成出水悬浮物的主要成分是活性污泥絮体，其本身的有机成分就高，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODcr增加。因此，控制污水系统出水的SS指标是最基本，也是很重要的。
2、BOD5的去除
污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后通过泥水分离来完成的。
活性污泥中的微生物在有氧条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质，其实质是将液相的有机污染物质转化为固相物质，变现为活性污泥量的增长。
3、COD的去除
污水中COD去除的原理与BOD5基本相同，污水系统出水COD的多少，即COD去除率的高低，取决于污水系统进水的可生化性。
4、N的去除
污水处理工程一般采用生物脱氮的方法实现N的去除。
氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在与市政污水之中。在有机物被氧化的同时污水中的有机氮也被氧化成氨氮，在溶解氧充足、泥龄较长的情况下，进一步被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，反硝化菌在溶解氧浓度极低以致缺氧的情况下可以利用硝酸盐中的氮作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气，从而完成污水的脱氮过程，通常称之为反硝化过程。
按照上述原理，可组成缺氧池和好氧池，即所谓A/O系统以加强生物处理的脱氮功能，A/O系统设计中需控制的主要参数就是足够的污泥龄和进水的C/N比（≥3.5）。
本污水处理站原水为生活污水，一般进水氨氮浓度小于35mg/L，一级标准要求出水氨氮浓度小于15mg/L，对出水总氮的去除率为57.1%，一般采用脱氮功能的二级生化工艺能满足要求。
5、p的去除
污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。生活污水一般采用生物除磷为主，必要时辅以化学除磷作为补充，以确保出水磷浓度满足排放标准的要求，并尽可能地减少加药量，降低处理成本。
化学除磷主要是向污水中投加药剂，药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离。固液分离可单独进行，也可在初沉池或和二沉池内进行。化学除磷的主要药剂有石灰、铁盐和铝盐。
污水中的聚磷菌在厌氧条件下，转化为PHB（聚β羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB+产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高浓度的含磷污泥，随剩余污泥一起排出系统。