城镇污水处理需求不断增大，世界各地污水处理设备厂家开展了大量技术研究和应用实践。
 

　　(1)污水深度和超深度污水处理技术

　　城镇污水处理的深度处理通常是指在传统生化处理基础上对有机污染物的深度去除，技术总体上已经成熟。美国城镇污水深度处理率超过50%，北欧已经达到 90%。AAO工艺是*基本的营养物去除技术，Bardenpho、UCT、MUCT、MBBR等革新工艺使脱氮除磷效率得以提高，属营养物强化去除技 术。这些技术在美国五大湖、切萨匹克湾以及墨西哥湾等重点流域得以普遍应用。

　　目前，出于严格控制封闭水体富营养化和治理近海海域缺氧区的需要，对无机营养物的深度处理技术成为研究热点。同时，城镇污水中的越来越多的新兴污染物是城镇污水处理面临的另一问题。这些污染物可分为内分泌干扰物(EDCs)和药物及人工护理品(PPCPs)。

　　随着对再生水水质要求的不断提高，各地对高品质再生水超深度集成处理技术也投入了较大的研究力度，出现了许多高品质再生水的单元或集成技术。其中，*突出 的是澳大利亚的研究。昆士兰大学与多家水务公司及研究机构成立了专门研究联盟，研究以饮用水水质为目标的高品质再生水超深度集成处理技术，初步提出了包括 7级屏障的工艺流程。

　　(2)低碳污水处理技术

　　基于有机污染物去除的可持续污水处理工艺主要是厌氧处理技术，能耗低，且可回收能源。高浓度有机废水的厌氧技术已成熟，但城市污水有机物浓度低，厌氧处理存在投资大和占地大等障碍。目前，城镇污水厌氧处理方向研究的热点是厌氧膜生物反应器。

　　另一类可持续污水处理工艺是低能耗、低碳源消耗的脱氮工艺，有很多种类，但主要包括基于短程反硝化原理的SHARON工艺和基于厌氧氨氧化的 ANNAMOX/DEMON工艺。目前，这两项技术在高浓度氨氮污水处理中已较成熟，在污泥回流液处理中已有一批成功案例。虽在典型城镇污水处理上虽有进 展，但离实际应用仍有差距。

　　同时，污水处理运行优化在节能降耗方面存在巨大潜力。在物料与能流平衡的前提下，依据各工艺参数的变化规律，合理调整并控制溶解氧和回流比，可取得明显节能降耗效果。节能降耗新设备的应用对低碳污水处理也有较大的贡献。

　　(3)污水处理能源开发技术

　　厌氧膜生物反应器既是可持续污水处理新工艺，也是有前景的污水能源回收技术。生物电化学技术是近十年来的研究热点，包括微生物燃料电池产电技术和微生物 电解电池产氢技术。污泥厌氧方向的能源化包括厌氧发酵产乙醇、厌氧发酵产氢和厌氧消化产甲烷三个技术路径。产乙醇技术虽然成熟，但能源转化率较低;产氢技 术目前仍存在反应器放大的困难，制约生产性应用;实践中普遍采用的是厌氧消化技术。

　　(4)污水处理资源回收技术

　　通过稳定化污泥的农业循环利用，使污水中的各种资源回到土壤，实现碳氮磷的可持续资源循环利用，是资源回收的*重要途径。将污水中的碳资源经生物转化合成 PHA生物塑料也是研究热点之一，目前中试规模已经成功，但尚未实现产业化。鸟粪石磷回收工艺已有多年的研究积累，日本研究从污泥焚烧灰中回收磷，并已在 岐阜市污水处理厂建设了焚烧灰磷回收示范设施。

　　人类社会的可持续发展对城镇污水处理存在多目标要求：提高出水水质，满足水污染控制和水资源可持续循环利用的需要;节能降耗控制碳排放，实现低 碳污水处理;开发污水潜能，提高能源自给率，并逐步实现清洁能源的净输出;回收有机和无机资源，实现资源的循环利用。因此，城镇污水处理未来发展方向可归纳为：提高水质低碳处理开发能源回收资源。

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