以活性污泥法为主流工艺的现代污水处理技术，存在着工程投资大、运行费用高、管理复杂等缺点，按照生物循环基本理论要求是不完善的。多元生物污水处理是按照食物链代谢规律，运用生物循环理论，设计成微生物—植物—水生动物3个处理单元。污水中的有机物作为微生物的食料在第1单元被厌氧微生物消化降解成CO2、H2O、NH+4、CH-4等，除CH4作为生物能源可回收利用外，其它物质都是植物的营养物质；在第2单元被藻类等多种植物吸收，通过光合作用合成植物细胞，并释放氧气。在第1单元和第2单元增殖的细胞和藻类成为水生动物的食料，在第3单元被浮游动物和鱼类捕食，转化成动物蛋白。污水中的有机物在3个单元组成的生态净化系统中，被多样生物逐级利用，最终转化成植物细胞和动物蛋白，使污水得到净化，达到三级处理水平，不产生二次污染，是一种安全的、对环境友好的污水处理新技术，在国外被誉为21世纪的新科技。该污水净化系统，按照生物循环基本理论进行工艺设计，通过生态平衡自我调控，具有工艺流程简单、投资省、运行费用低、管理简便等优点，适合我国国情，有广阔的应用前景，尤其适用于小城镇污水处理。