污水处理厂是城市环境治理与水资源保护的重要基础设施，其核心功能是对各类污水进行系统化处理，以实现净化水质、保护生态环境和资源循环利用的目标。

污水处理厂承担着收集与预处理的任务。它通过管网系统收集来自居民生活、商业活动和工业生产的污水，这些污水含有大量有机物、悬浮物、病原体及化学污染物。在进入处理主体前，污水需经过格栅、沉砂池等预处理单元，去除大颗粒杂质和砂石，防止后续设备堵塞，同时调节水质水量，为后续处理创造稳定条件。

核心处理环节采用生物与物理化学相结合的工艺。生物处理是关键步骤，通过活性污泥法或生物膜法，利用微生物分解污水中的有机污染物，将其转化为二氧化碳、水和微生物细胞物质。物理化学处理则针对特定污染物，如通过沉淀、过滤去除悬浮固体，利用化学药剂去除磷、氮等营养物质，以及消菌工艺杀灭病原体，确保出水达到排放标准。

处理后的水体可实现多途径资源化利用。达标后的中水可回用于城市绿化灌溉、道路清扫或工业冷却，减少对新鲜水资源的依赖；部分处理厂还探索将污泥转化为肥料或能源，实现废物资源化。此外，污水处理厂通过减少污染物排放，有效保护河流、湖泊等自然水体，维护生态平衡，对改善城市水环境质量、保障居民健康具有重要意义。