一般由排水管系、废水处理厂和最终处置设施三个部分组成(图2),通常还包括必要的抽升设施（见排水泵站）。废水的处理是为满足排放标准；有时则是为了再用；或者为了把再用与处置结合起来（见废水再用、水处理）。废水是生活废水、工业废水以及城市地面上流泄的雨水和冰雪融化水（雨水）的统称。“废水”是国际上近年来用以代替“污水”的较好术语，但在某些惯用词中，两者仍在并行使用，如“生活污水”和“污水处理厂”等。给水和排水工程排水管系起收集、输送废水的作用，分成合流制和分流制两种系统（见排水体制）。废水的最终处置，一般是排入水体或排在土地上。为了控制废水对水体或土地的污染，必须对废水进行一定程度的处理，满足规定的水体或土地的排放要求。
古代的排水工程基本上只是限于排除城市雨水的管渠。在伊拉克巴格达郊区的考古挖掘中，发现了约在公元前2500年建的砖砌排水管，并有支管和住房的用水冲洗的厕所连接，这是极少的在古代排水管中流入生活污水的例子。公元前 6世纪为罗马广场排水建造的、称为大阴沟的拱形渠道，高4.2米，宽3.6米，至今仍在使用。
中国在河南省淮阳挖掘出在龙山文化时期（公元前2800～前2300年）的古城下所埋的陶质排水管；还有在河北易县燕下都出土的，属于战国（公元前475～前221年）后期的圆形陶制排水管；陕西西安（汉朝长安）出土的五角形陶制排水管。历代帝王的京都大多建造了较完整的雨水排除系统。据记载，汉朝长安的安门内大街，长达5.5公里，街宽50米，中央是皇帝专用的驰道,宽20米,两侧有排水沟。唐朝长安城的规模尤其宏大,有南北并列的14条大街(最宽的街达150米)和东西平行的 11条小街，将全城分成103个矩形的里坊,每个里坊面积25～40公顷。大街的两侧有宽、深各两米多的排水沟。明清的京都北京城，皇城建有完整的雨水道系统,由长2公里多的内金水河和总长 8公里多的大小明渠、暗沟组成。清光绪十一年（1885年）开始疏浚过一次，共费时三年，耗银20多万两，可见规模之大。北京城内的大小街道下面都有砖沟。
用管道输送生活污水是19世纪中期以后的事。由于对城市卫生的重视和慑于霍乱病的流行，法国巴黎、英国伦敦才开始把粪便污水排入原来的雨水道，因而出现了合流制的下水道系统。单为输送生活污水的下水道也从此出现。但这是对霍乱以及其他一些传染病，是通过粪便污水传播的事实，具有明确认识后才出现的。这一认识不仅知道必须修建污水管道，而且也知道必须进行水处理（包括给水和废水），才能有效地控制霍乱等传染病在城市中流行。
从1848年到1854年，伦敦共流行霍乱五次，死亡人数约为26000人。在这期间,J.斯诺医生研究了伦敦宽街霍乱流行的原因，首次提出了水源因受污水污染而传播霍乱的见解。R.科赫在19世纪90年代进行了类似的研究。当时德国汉堡（人口64万）和阿尔托纳城（人口15万）都同时以易北河为水源。阿尔托纳紧挨汉堡下游，汉堡由市区上游取水，阿尔托纳则从排入80万人口的污水后的下游处取水。1892年霍乱流行，汉堡的死亡率为每10万人中有1342人,而阿尔托纳的死亡率每10万人中仅234人。科赫正确地指出，这是由于阿尔托纳的自来水是经过慢滤池过滤的。这不仅又一次证明霍乱是通过受污染的水源而传播，而且是第一次证明慢滤池起了消除霍乱流行的作用，为水处理的必要性第一次提出了有力的证据。科赫还于1881年证明用次氯酸盐可杀死细菌的纯培养物。1883年分离出霍乱病菌。第一次大规模用氯进行污水消毒出现在1893年的德国汉堡城，比城市给水的消毒约早10年。
用污水灌溉是废水生物处理的古老方式。19世纪末，由于对微生物学知识的理解，人工强化了的废水生物处理法才发展起来。1893年首次在英国索尔福德城用滴滤池处理城市废水。1914年首次在英国曼彻斯特城用活性污泥法处理城市废水。中国最早的活性污泥法污水厂，是1921年建的上海北区污水厂；最早用于城市污水的生物滤池处理厂，是1953年建的上海彭浦污水厂。
1949年前，只有72个城市有自来水厂，日供水量为240万米，供水管道长6589公里，供水人口962万人。仅上海和南京两个城市设有4座废水处理厂,处理能力为每日3万米。到1983年底,中国共有253个城市有给水系统，水厂660座，每日供水量为3539万米,供水管道长56852公里,供水人口8370万人。另外，各单位自备水源供水能力为每日5673万米。中国修建了排水系统的城市有252个，城市排水管道总长为26448公里，服务人口9273万人。全国每日排放废水总量为8475万米,其中工业废水量占6452万米。经过处理的工业废水量为1348万米/日。城市废水处理厂共39座，处理水量为90万米/日。1984年中国最大的城市二级处理污水厂──天津纪庄子污水处理厂建成投产，处理能力为26万米/日。
参考书目
同济大学主编：《给水工程》，中国建筑工业出版社，北京，1980。
重庆建筑工程学院主编：《排水工程》上册，中国建筑工业出版社，北京，1981。
哈尔滨建筑工程学院主编：《排水工程》下册，中国建筑工业出版社，北京，1981。
M.J.Hammer，John Wiley & Sons，New York，1975.
D.Barnes et al，Pitman，London，1981.
