廢水自動處理設備可分為熱工儀表和成分分析儀器。熱工儀表的主要參數是一系列用于檢測流量、液位、壓力和溫度的物理量檢測儀表。熱工儀表的重要部分是監控部分（轉換為其他信號）以及傳輸和測量元件（傳感器）的中間部分。成分分析儀器通常被稱為水質分析儀器，如溶解氧分析儀、在線BOD分析儀和CHS儀器。該工具的主要特點是其強大的專業性和多種形式。
1、水位檢測儀表
在給排水系統中，所有類型的水池或水箱均必須檢測水位，這是指導操作運行的基礎數據。根據工作原理，液面的檢測儀表可分為差壓式、靜壓輸入式、吹氣式、浮子式、超聲波、靜電電容式和重錘探測式等。
差壓式最常用，測量精度高，應用范圍廣。其工作原理通常是根據流體力學原理測量可變水位和恒定水位之間的靜壓差，將壓差轉換為水位值，然后通過差壓轉換器將汽包水位轉換為隨水位變化的電信號，這是自動污水處理系統中的一個重要參數。在水廠中通常使用濾池恒水位控制。
與差壓式管路相比，靜壓管更簡單，安裝也方便，適用于地下水箱、大型水箱和帶有檢修孔的開放式水箱，尤其是水位變化較大的場合。目前，靜壓有多種類型。檢測元件包括壓電和壓磁類型，每種類型都有自己的特征。
超聲波型最大的特點是不接觸液體，但價格高、液位波動大，存在較大的誤差。隨著技術的進步，超聲波型將成為一種非常有前途的水測量儀器。
2、物位儀表
因為被檢測介質存在差異，可以將物位檢測表分為料位檢測儀表和液位檢測儀表兩種類型。其中，液位檢測儀表最常用于廢水處理。同時，超聲波液位計是液位檢測儀表的關鍵組成。接收換能器、發射器構成了超聲波液位計傳感器。發射表面從發射傳感器接收超聲脈沖，然后接收傳感器接收由液體表面反射的超聲脈沖。記錄發射與接收時間并進行計算，可以得到傳感器和液位之間的距離，從而計算液位。該方法的精度為±0.5%，其測量液位的原理不受超聲波的影響，因此在理論上非常適合于測量和計算廢水處理過程中的液位。
但當有效使用時，可能會受檢測物質表面的泡沫、濕度、壓力、溫度和位置的干擾，故選擇最佳和最合適的超聲波液位計非常重要。選擇儀器時應結合實際測量數據。考慮到超聲波的特性，如果頻率不高，信號可以傳輸得更遠，但聲波的指向性會更差；頻率增加，指向性會更好，縮短了傳輸距離。目前，超聲波液位計的檢測范圍可以覆蓋數十米。
3、流量儀表
相對而言，流量計是污水處理的必要設備之一。廢水處理廠中的水會被轉化為沼氣和生產所需的其他生產工藝。此外，流量儀表收集的數據在分析和評估廢水處理廠運行的經濟影響方面起到關鍵作用。電磁流量計、超聲波流量計、差壓流量計和開放式流量計廣泛應用于污水處理廠的工作過程。
4、分析儀表
在廢水處理過程中，污泥濃度、濁度、懸浮物、pH 值和溶解氧（DO）等指標是反映水質的指標。實時、在線監測這些參數，能夠掌握廢水處理情況，結合其控制和設置污水處理廠運行期間的自動配置功能，可使得廢水處理過程盡可能順利，符合排放規定。化學分析是傳統污水處理廠最常用的方法。近年來，由于科技的快速發展，自動測量儀器儀表測量的技術也取得了重大進展，如pH計、化學需氧量分析儀（Chemical Hydrocarbon Sulphur，CHS）、溶解氧計等均是更先進、使用更廣泛的工具。
目前，厭氧-好氧微生物法、生物膜法、活性污泥法均是常見的污水處理方法。其中，水中溶解氧是影響微生物正常活動的主要因素。因此，監測水中溶解氧有助于保持微生物活性，可為控制曝氣量提供科學依據，防止活性污泥過程中污泥纖維的膨脹，促進廢水處理效果的提高。溶解氧計可分為變送器和傳感器。因此，在使用過程中應注意溶解氧計的安裝位置，以確保儀器測量的準確性。
化學需氧量也是判斷污水處理質量的重要內容，其是指在一定條件下，單位體積中的污水強氧化劑下消耗的總量。污水處理必須確定COD指標，以調節污水處理工藝，提高污水處理效果。
