中水处理方法一般是按生活污水中各种污染物的含量、中水的用途及水质的要求，采用不同的处理单元，便可组成能够达到处理要求的工艺流程。中水处理方法包括生物处理技术、物化处理法等。
生物处理技术是利用微生物的吸附、氧化分解污水中所含有机物的处理方法，其中包括好氧生物处理和厌氧生物处理。中水处理大多采用好氧生物处理技术,包括活性污泥法、接触氧化法、生物转盘等处理方法。这几种方法或单独使用，或者几种生物处理方法组合使用，如接触氧化 +生物滤池；生物滤池 +活性炭吸附；转盘砂滤等流程。
但以生物处理为中心的工艺却存在以下弊端：
1) 由于沉淀池固液分离效率不是很高，曝气池内的污泥也难以维持到较高浓度，致使处理装置容积负荷低，占地面积大；
2) 处理出水受沉淀效率影响，水质不够理想，且不稳定；
3) 传氧效率低，能耗高；
4) 剩余污泥产量大，污泥处理费用增加；
5) 管理操作复杂；
6) 耐水质、水量和有毒物质的冲击负荷能力极弱，运行不稳定。
物理化学法是以混凝沉淀 (气浮 )技术及活性炭吸附相结合为基本方式，与传统二级处理相比，提高了水质。但混凝沉淀技术产泥量大，污泥处置费用高。活性炭吸附虽在中水回用中应用较广泛,但随着水污染的加剧和污水回用量的日益增大，其应用也将受到限制。因此，以高效、实用、可调、节能和工艺简便著称的膜处理技术应运而生。而膜分离技术包括微滤、纳米过滤、超滤、渗析、反渗透、电渗析、气体分离等，其以处理效果好,能耗低，占地面积小，操作管理容易等特点而倍受关注。微滤可以去除沉淀不能除去的包括细菌、病毒在内的悬浮物，还可以除磷；超滤已被用于去除腐质酸等大分子；反渗透已被用于降低矿化度和去除总溶解性固体(T DS) ；使用反渗透对于城市污水处理厂二级出水的脱盐率达 90%以上，水的回收率达 75%左右， COD和 BOD的去除率达 85%左右 (超滤大于 50% )，细菌去除率 90%以上，对于含氮化合物、氯化物和磷也有较为优良的脱除性能；纳米过滤介于反渗透和超滤之间，工作压力在 015～1MPa,可以截留 200～400道尔顿以上的分子，产水量也较大，如在 827 kPa时达 1 020 L / (m2•d)。纳米过滤可以直接去除一切病毒、细菌和寄生虫，同时大幅度的降低溶解有机物 (消毒副产物的前体 )，它可将 THMs (三卤甲烷 )和HAAs(卤代乙酸类物质 )前驱物去除 90%，硬度去除 85%～95%，一价离子去除率大于 70% (操作压力为482～689 kPa时 )，在软化水的同时减少溶解固体，低压大水量使得纳米过滤的运行费用大大降低。为减少消毒副产物和溶解有机碳，用纳米过滤比用传统的处理和用臭氧加活性炭更便宜。可见膜分离技术无论从处理水质还是从经济效益方面都将对中水回用的发展产生深远的影响。
