初步處理

古田污水處理廠的初步處理主要是將污水進行篩分，去除污水中的大塊物質以及懸浮物質。首先將污水引入格柵池，將污物分離出來，然后進入砂洗池，去除沉淀物和其他雜物。經過初步處理后，污水的質量得到了初步的提高。

生化處理

生化處理是古田污水處理的核心。將經過初步處理的污水引入好氧處理池，再引入好氧池、反硝化池和除磷池進行生化處理，以去除污水中的有機物、氨氮、總磷等有害物質。在這個過程中，把污水中的有機物質通過好氧菌代謝分解成較為穩定的無機物質，同時基本上去除了污水的懸浮物質、有機氮、部分磷。

二次處理

二次處理主要是通過物理和化學處理，對生化處理后的污水進行進一步的凈化。具體地，將經過生化處理的污水引入厭氧處理池，通過季銨鹽法、A2/O等處理方法，將污水中的氨氮、總磷等污染物進一步去除。經過二次處理后，污水的水質完全符合國家及局部的排放標準。