本廠係收集本市愛河及前鎮河流域污水經前鎮匯流坑及過港污水幹管，從高雄市區穿越高雄港主航道以管徑３米之幹管採重力流方式流入 本廠進水抽水站濕井區，該濕井區為地下約３０公尺之建築物，納接進廠原污水。

再由進水站欄污柵下至３０公尺深之濕井撈取大型雜物後，以南、北各５部８００－９００馬力抽水機組把原污水抽至壓送幹管將原污水從進水抽水站導引至前處理站。

原污水進入前處理站後，經前置固定式攔污機去除較大固體物後，條濾式欄污機去除樹葉等小型固體物。

再經10座長20公尺、寬5公尺及深8.5公尺之曝氣沉砂池，曝氣原理是用空氣由曝氣鼓風經管路輸送到沉砂池，以去除砂粒和 產生膠凝作用，增進ＢＯＤ的去除率，使懸浮固體物昇起而均勻分佈，控制臭氣、分離油脂，並增加處理效率。經洗砂機脫除水分 之砂粒，再以卡車運除。

緊接著污水進入初級沉澱池。初級沉澱池用以除去具漂浮性和沉澱性之固體，初級沉澱池放流水溢過出水槽進水放流渠，利用重力流方式流到加氯消毒池。

初級沉澱池所去除之懸浮固體物，即成污泥，污泥經由鏈及刮板式側向刮泥機收集，並利用污泥泵在泵吸入岐管端，以自動控制閥將污泥抽送到重力式濃縮

初級沉澱池處理後之污水，接著進入2座長34.7公尺、寬3公尺、深5公尺之消毒池進行病原菌消毒作業，所使用之消毒劑次氯酸鈉是本廠取海水予以電解所得，其有效氯產量為396kg/h。

消毒過後之放流水，經由程序幹管引流至放流抽水站，抽水站設有4組2250匹馬力之放流水抽水機組，及一座高41.公尺，直徑4.7公尺之出水平壓槽，排放水經水頭平壓後，以海洋放流管排放至外海，藉海洋之稀釋作用完成最終處置。

初級沉澱池所去除之懸浮固體物，即成污泥，污泥經由鏈及刮板式側向刮泥機收集，並利用污泥泵在泵吸入岐管端，以自動控制閥將污泥抽送到重力式濃縮槽，予以濃縮處理。

經濃縮污泥再進入厭氣消化槽，經消化後之污泥則經污泥脫水站之3台濾帶式污泥脫水機製成污泥餅，運至資源回收廠與垃圾作混燒處理，平均每月可生產污泥餅３００公噸。