尽管地球表面三分之二被水覆盖,但淡水仅占其中的2.5%。随着人口膨胀、工农业生产规模扩大、城市化进程加快,不仅全球淡水用量飞速增长,水资源污染也日益严重,其中尤为严重的是城市废水问题。随着自动化水平的不断提高及其在各个方面的越来越广泛的应用，污水处理作为一种新兴产业，国家给予了相当大的重视，因而自动化系统在此方面也起到了很大的作用。
污水处理工作原理: 超滤是一种以筛分为分离原理，以压力为推动力的膜分离过程，过滤精度在0.005-0.01μm范围内， 可有效去除水中的微粒、胶体、细菌、热源及高分子有机物质。可广泛应用于物质的分离、浓缩、提纯。超滤过程无相转化，常温下操作，对热敏性物质的分离尤为适宜，并具有良好的耐温、耐酸碱和耐氧化性能，能在60℃ 以下，pH为2-11的条件下长期连续使用。
污水厂自动化系统通常采用三级或四级子网构成复合型网络结构，要求我们在各级子网中都配置不同的通信协议，以适应不同的通信要求。由于现场测量控制层传递过程数据及控制命令，这种信息很短，对实时性要求较高，我们采用周期“I/O”方式通信。其采用的主协议大多为塌缩结构，只有物理层、链路层及应用层，而且大多为各PLC公司的专用协议。在设计时应按选择的PLC型号配置其通信协议。
污水厂自动化系统软件应是能支持系统资源共享，适用于不同的计算机硬件平台，支持实时多任务、多用户、多处理性能，支持中文字库，支持网络通信和网络服务，具有良好的组态功能和组态方式，友好的人机界面，支持多种数据库操作和格式化，支持多媒体，支持系统冗余，有较高的可靠性、实时性，具有良好的开放性和通用性等。
现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理（深度处理、高级处理）工艺。污水一级处理应用物理方法，如筛滤、沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。污水二级处理主要是应用生物处理方法，即通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程，将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温、水中的溶氧量、pH值等有一定的要求。污水三级处理是在一、二级处理的基础上，应用混凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养性物质。污水中的污染物组成非常复杂，常常需要以上几种方法组合，才能达到处理要求。
污水一级处理为预处理，二级处理为主体，处理后的污水一般能达到排放标准。三级处理为深度处理，出水水质较好，甚至能达到饮用水质标准，但处理费用高，除在一些极度缺水的国家和地区外，应用较少。目前我国许多城市正在筹建和扩建污水二级处理厂，以解决日益严重的水污染问题。
污水处理站的作用是对生产、生活污水进行处理，达到规定的排放标准，是保护环境的重要设施。工业发达国家的污水处理站已经很普遍，而我国村镇的污水处理站很少，但今后会逐渐多起来。要使这些污水处理站真正发挥作用，还需要靠严格的排放制度、组织和管理体制来保证。