大型城市污水處理廠的優選工藝是傳統活性污泥法及其改進型A/O法、A2/O法。目前世界上絕大多數國家(包括我國)的大型污水廠大多采用傳統活性污泥法、A/O和A2/O法，我國的北京高碑店污水廠、天津紀莊子污水廠和東郊污水廠、沈陽市北部污水廠、鄭州市污水廠、杭州市四堡污水廠、成都市三瓦窯污水廠等都采用這種工藝，這不是偶然的，因為這種工藝對大型污水廠具有難以替代的優點：
 
①傳統活性污泥法、A/O和A2/O法與氧化溝和SBR工藝相比最大優勢是能耗較低、運營費用較低，規模越大這種優勢越明顯。對于大型污水廠來說，年運營費很可觀，比如規模為40×104 m3/d的污水廠，1 m3污水節省處理費1分錢，一年就節省146萬元。

這種工藝的能耗和運營費低的原因是：a.設置初沉池，利用物理法以最小的能耗和費用去除污水中相當一部分有機物和懸浮物，降低二級處理的負荷，顯著節省能耗；b.污泥采用厭氧消化，它比氧化溝和SBR工藝的同步好氧消化顯著節省能耗，是一種公認的節能工藝。
 
這種工藝的基建投資一般情況下比氧化溝和SBR工藝高，但隨著規模的增大，氧化溝和SBR的基建費也成倍增加，而常規活性污泥法的投資則以較小的比例增加，兩者的差距越來越小。當污水廠達到一定規模后，常規活性污泥法的投資比氧化溝與SBR還省，所以，污水廠規模越大，常規活性污泥法的優勢就越大。

②常規活性污泥法、A/O和A2/O法的主要缺點是處理單元多，操作管理復雜，特別是污泥厭氧消化要求高水平的管理，消化過程產生的沼氣是可燃易爆氣體，更要求安全操作，這些都增加了管理的難度。但由于大型污水廠背靠大城市，技術力量強，管理水平較高，能滿足這種要求，因而常規活性污泥法的缺點不會成為限制使用的因素。

根據我國目前的現實情況，城市污水處理處于起步階段，法規和制度都不夠健全，對污泥的穩定化要求沒有明確的規定，同時由于排水管網系統不夠完善，大多數城市污水的有機成分不高，加之污泥厭氧消化的管理和沼氣的利用還缺乏成熟的經驗，這些因素都降低了包含污泥厭氧消化工序的常規活性污泥法、A/O和A2/O法的經濟性。因此，對于規模為(10～20)×104 m3/d的城市污水處理廠，有時可能采用SBR和氧化溝工藝更為經濟，在這種情況下，有必要對各種工藝進行詳細的技術經濟比較，以確定最佳工藝。