在化學(xué)方面，1立方米的生活廢水含有3～6gCOD，4～6g氮（以銨和有機(jī)化合物的形式），5～2g磷（磷酸鹽和有機(jī)化合物），1～2g硫（主要是硫酸鹽）和痕量的重金屬離子。在過去的一個(gè)世紀(jì)，大部分生活廢水都使用好氧的“活性污泥法”進(jìn)行處理，在氧氣和細(xì)菌的共同作用下，氧化污染物，這種方法簡(jiǎn)單，對(duì)除去有機(jī)化合物、氮和磷有效。但活性污泥法消耗巨大的能源，并釋放碳足跡。一個(gè)1萬噸/天的中型的污水處理廠消耗的電力與城鎮(zhèn)5人（每立方米廢水約.6KWh）相當(dāng)，并且每天的碳足跡相當(dāng)于6輛家用汽車的二氧化碳排放量。