城鎮污水處理需求不斷增大，世界各地污水處理設備廠家開展了大量技術研究和應用實踐。
 

　　(1)污水深度和超深度污水處理技術

　　城鎮污水處理的深度處理通常是指在傳統生化處理基礎上對有機污染物的深度去除，技術總體上已經成熟。美國城鎮污水深度處理率超過50%，北歐已經達到 90%。AAO工藝是*基本的營養物去除技術，Bardenpho、UCT、MUCT、MBBR等革新工藝使脫氮除磷效率得以提高，屬營養物強化去除技 術。這些技術在美國五大湖、切薩匹克灣以及墨西哥灣等重點流域得以普遍應用。

　　目前，出于嚴格控制封閉水體富營養化和治理近海海域缺氧區的需要，對無機營養物的深度處理技術成為研究熱點。同時，城鎮污水中的越來越多的新興污染物是城鎮污水處理面臨的另一問題。這些污染物可分為內分泌干擾物(EDCs)和藥物及人工護理品(PPCPs)。

　　隨著對再生水水質要求的不斷提高，各地對高品質再生水超深度集成處理技術也投入了較大的研究力度，出現了許多高品質再生水的單元或集成技術。其中，*突出 的是澳大利亞的研究。昆士蘭大學與多家水務公司及研究機構成立了專門研究聯盟，研究以飲用水水質為目標的高品質再生水超深度集成處理技術，初步提出了包括 7級屏障的工藝流程。

　　(2)低碳污水處理技術

　　基于有機污染物去除的可持續污水處理工藝主要是厭氧處理技術，能耗低，且可回收能源。高濃度有機廢水的厭氧技術已成熟，但城市污水有機物濃度低，厭氧處理存在投資大和占地大等障礙。目前，城鎮污水厭氧處理方向研究的熱點是厭氧膜生物反應器。

　　另一類可持續污水處理工藝是低能耗、低碳源消耗的脫氮工藝，有很多種類，但主要包括基于短程反硝化原理的SHARON工藝和基于厭氧氨氧化的 ANNAMOX/DEMON工藝。目前，這兩項技術在高濃度氨氮污水處理中已較成熟，在污泥回流液處理中已有一批成功案例。雖在典型城鎮污水處理上雖有進 展，但離實際應用仍有差距。

　　同時，污水處理運行優化在節能降耗方面存在巨大潛力。在物料與能流平衡的前提下，依據各工藝參數的變化規律，合理調整并控制溶解氧和回流比，可取得明顯節能降耗效果。節能降耗新設備的應用對低碳污水處理也有較大的貢獻。

　　(3)污水處理能源開發技術

　　厭氧膜生物反應器既是可持續污水處理新工藝，也是有前景的污水能源回收技術。生物電化學技術是近十年來的研究熱點，包括微生物燃料電池產電技術和微生物 電解電池產氫技術。污泥厭氧方向的能源化包括厭氧發酵產乙醇、厭氧發酵產氫和厭氧消化產甲烷三個技術路徑。產乙醇技術雖然成熟，但能源轉化率較低;產氫技 術目前仍存在反應器放大的困難，制約生產性應用;實踐中普遍采用的是厭氧消化技術。

　　(4)污水處理資源回收技術

　　通過穩定化污泥的農業循環利用，使污水中的各種資源回到土壤，實現碳氮磷的可持續資源循環利用，是資源回收的*重要途徑。將污水中的碳資源經生物轉化合成 PHA生物塑料也是研究熱點之一，目前中試規模已經成功，但尚未實現產業化。鳥糞石磷回收工藝已有多年的研究積累，日本研究從污泥焚燒灰中回收磷，并已在 岐阜市污水處理廠建設了焚燒灰磷回收示范設施。

　　人類社會的可持續發展對城鎮污水處理存在多目標要求：提高出水水質，滿足水污染控制和水資源可持續循環利用的需要;節能降耗控制碳排放，實現低 碳污水處理;開發污水潛能，提高能源自給率，并逐步實現清潔能源的凈輸出;回收有機和無機資源，實現資源的循環利用。因此，城鎮污水處理未來發展方向可歸納為：提高水質低碳處理開發能源回收資源。

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