废水也是造成环境污染的来源之一。这个污染源的出现引起了世界各国政府的关注，治理水污染环境的课题被列入世界环保组织的工作日程。废水处理要深化到全民族每位公民环保意识的提高。我们不仅要达到经济发展了，生活水平提高了，还要做到经济与环境保护协调发展，生活的质量不断提高。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,人们对环境质量的要求越来越高,因此传统的废水处理技术难以满足越来越严格的污水排放标准的要求,而且传统的废水处理人多数只有负的经济效益,无疑这使许多企业无法承受额外的废水处理费用,此外经济的发展也带来了水资源的日趋短缺,客观上要求废水能够循环再利用。在这样的社会效益和经济效益最大化的要求下,各种新型的、改良的高效的废水处理技术应运而生。
世界任何国家的经济发展，都会推进社会进步、促进工农业生产能力得到提高，使人民生活得到进一步改善，但是也随之带来不同程序的环境污染。废水也是造成环境污染的来源之一。这个污染源的出现引起了世界各国政府的关注，治理水污染环境的课题被列入世界环保组织的工作日程。中国政府历来重视环保治理工作，敬爱的周恩来总理曾提出了“全面规划，合理布局，综合利用，化害为利，依靠群众，大家动手，保护环境，造福人民”32字方针，历届政府提出根治海河、三河三湖的治理的要求。由于各界政府的高度重视，我国的污水处理事业得到了长足的发展，但是我们要清醒的看到，我国工农业生产发展的步伐很快，特别是发展开放的20年乡镇企业的诞生使我国的企业结构发生了变化，有些企业在追求经济效益时忽视了社会、环境效益，若长此下去将带来环境受到严重污染的后患。为此当今环境污染的治理不能停留在各级政府的重视，而要深化到全民族每位公民环保意识的提高。我们不仅要达到经济发展了，生活水平提高了，还要做到经济与环境保护协调发展，生活的质量不断提高。为此我们要唤起民众为21世纪可持续发展目标的实现，为人类健康的生存，为子孙后代留下优质的环境而努力完成自己的责任,全面提高废水处理技术的全面发展!
自1914年英国曼彻斯特活性污泥法二级生物处理技术问世以来，一直被世界各国广泛采用，目前发达国家已经普及了二级生物处理技术。但由于活性污泥法存在着流程复杂、投资大、能耗高、运行管理繁琐等缺点，各国研究人员对该技术不断进行改造和发展，为将它与物化法匹配，先后出现了标准活性污泥法、厌氧-好氧活性污泥法（A/O、AA/O）、间歇式活性污泥法（SBR法）、改良型SBR（MSBR）法、一体化活性污泥法（UNITANK）、BIOLAK法、两段法（AB法）、生物膜法、生物接触氧化法、氧化沟法，CASS、ICEAS、DAT-IAT、IDEA、BAF生物处理系统，生物流化床、生物滤地、土地处理系统（慢速渗滤处理系统SR、快速渗滤处理系统RI、地表温流处理系统OF、污水湿地处理系统WL和地下渗滤土地处理系统UG）等。
上述改进的处理工艺各具特点，但都是围绕高效低耗、系统稳定运行及操作方便进行创新的。对城市污水的生物处理，目前重点围绕脱氮除磷技术开发，脱氮除传统的硝化-反硝化工艺外，又发展了亚硝化厌氧氨氧化新工艺（Sharon-Anammox工艺）；除磷工艺通过聚磷菌好氧聚磷、厌氧放磷来加以实现；对于工业废水处理，目前重点围绕有毒有害难降解有机污染物的强化生物处理技术工艺开发，通过功能微生物或酶催化作用将大分子难降解的有机化合物分解为小分子易降解有机化合物，使传统生物处理方法能有效去除这些污染物。
世界上一些缺水国家把城市废水再生利用作为解决水资源短缺的重要战略之一，在废水再生处理后用于农业灌溉、工业生产、城市景观、市政绿化、生活杂用、地下水回灌和补充地表水等方面的研究与工程应用，已有较长的历史，不仅可以保护水环境，而且缓解需水和供水之间的矛盾，促进水质水量的再生循环，取得了显著的环境、经济和社会效益。
例如，美国的城市污水处理等级基本上都在二级以上，处理率达到100%。废水再生利用已经从试验研究阶段进入生产应用阶段，再生水作为一种合法的替代水源，正在得到越来越广泛的利用，成为水资源的重要组成部分，再生水利用设施的数量和规模增长迅速。美国废水再生利用的主要用途包括农作物灌溉、回灌地下水、景观与生态环境用水以及工业用水。2000年，加利福尼亚州的污水再生利用量为8.64亿m3，再生水水量占平水年份全州城市年用水总量的7%左右；再生水用水总量中，农业灌溉约32%，回灌地下水27%，绿化灌溉17%，工业生产7%，补充地表径流、营造湿地和休闲娱乐水面等景观生态用水约3%，屏蔽海水入侵约1%，其余13%用于城市公共建筑和居民家庭的多种非饮用用途，包括冲厕、洗车、街道清洗、建筑物的卫生保洁、非食品和非饮食用具的洗涤等等。
以色列是严重缺水国家，为了缓和水资源短缺对社会经济发展的制约作用，以色列政府采用了一系列措施推进污水的再生利用，目前城市污水再生利用率已达90%，再生水主要用于农业灌溉、回灌地下、工业冷却用水等，在最南部地区甚至将它作为饮用水源。此外，俄罗斯、日本、西欧各国、印度、南非和纳米比亚的污水再生利用事业也很普遍。
经济发达国家水污染防治从20世纪60年代的末端治理 到70年代的防治结合，从80年代的集中治理到90年代的清洁生产，不断更新处理工艺技术、设施以及设备。目前美国有城市污水处理厂约2万座，其中84%为二级生物处理工艺；英国的5千多座几乎全部采用二级生物处理工艺；日本有600多座，绝大部分采用生物法。对于工业废水处理，特别是重点污染行业如石油、造纸、纺织印染、化工、焦化、食品、制药、农药等废水的治理目前已大多采用生物处理工艺。因此，废水生物处理技术对控制水污染十分重要。目前废水生物处理技术的主要发展趋势是多种技术组合为一体的新技术、新工艺，如同步脱氮除磷好氧颗粒污泥技术、电-生物耦合技术、吸附-生物再生工艺、生物吸附技术以及利用光、声、电与高效生物处理技术相结合处理高浓度有毒有害难降解有机废水的新型物化-生物处理组合工艺技术，如光催化氧化-生物处理新技术、电化学高级氧化-高效生物处理技术、超声波预处理-高效生物处理技术、湿式催化氧化-高效生物处理技术以及辐射分解生物处理组合工艺等。
我国水污染防治技术历经三十多年的发展，尤其是近十年有了长足的进步。基本形成一支具有从事环境科研、设计、开发、产品制造、工程承包能力的队伍。但就废水处理工艺的技术水平及专用设备的技术性能来讲，与工业发达国家相比还存在较大的差距，落后20-30年。如何在短期内拥有世界先进的水处理技术，单靠加大投入自主研究开发，往往速度太慢，而且也不容易达到预期目标和所期望的技术水准。单一的引进技术又存在能否适合中国国情等现实问题。因此，我们认为环保技术的高起点、高投入应建立在引进技术、消化吸收，甚至合作生产经营的基础之上。在此思想的指导下，我公司在调研考察了德国、法国、奥地利、意大利、日本等国家的水处理技术现状之后，与上述国家的多家公司进行了技术交流，引进并消化吸收了德国HERDING等公司的先进技术，应用于中国的环保市场。
在水环境污染治理战略目标与技术路线方面，许多国家已经进行了重大调整，水污染治理的战略目标已经由传统意义上的"污水处理、达标排放"转变为以水质再生为核心的"水的循环再用"，由单纯的"污染控制"上升为"水生态的修复和恢复"。
水污染治理的战略目标调整使污水处理技术路线也发生了重大变革，关键性的转变是由单项技术转变为技术集成。以往是以达标排放为目的，针对某些污染物去除而开发的工艺技术，现在要调整到以水的综合利用为目的，进行技术的综合、集成，以满足所设定的水质水量再生与资源化目标。主要体现在以下两个方面：一是城市污水处理厂普遍采用以除磷脱氮为重点的强化二级生物处理技术并增加三级处理流程，包括多种类型的过滤技术和现代消毒技术，二是采用当代高新技术如微滤膜过滤、反渗透、膜生物反应器等，使处理后的再生水达到市政杂用、生活杂用、园林绿化、生态景观、工业冷却、回注地下水、发电厂锅炉补给水等多种用途要求。
目前世界各国为节省经济，必须采取一种新的发展模式：
（1） 低消耗资源的生产体系。
（2） 适度消费的生活体系。
（3） 使经济持续稳定增长、经济效益不断提高的经济体系。
（4） 合理开发利用资源，防止污染，保护环境的良性生态系统。这种发展模式是符合可持续论的。
现在，水环境必须治理，污水必须经过处理才能排放已成为人们的共识，因此研究开发高效、经济的废水处理新技术成为全世界环保工作者关心的热点。
今后废水处理技术（工艺与方法）的发展趋势：
1 废水生物处理技术的新发展
世界传统的观点认为，生物处理的主要功能是分解、稳定有机物（即降低BOD）。随着工业生产的发展和对水环境的长期观察与研究表明，很多人工合成的有机物具有致癌、致畸、致突变的严重危害，并且难以被微生物所降解，无机性的营养物如氮、磷将引起水体的富营养化。生物处理技术对这种类型的污水处理是否有效，一些BOD、COD浓度很高，甚至高达数万mg/L的污水，生物处理技术能否有效，这些新的问题和新的要求，推动了世界废水生物处理技术和工艺方法的发展。
1.1 废水生物处理的微生物学研究
传统的废水生物处理技术主要依赖两大类微生物，即异养型好氧微生物和异养型厌氧微生物。近几十年来，科学家和工程师共同合作，对废水生物处理中的微生物作了比较深入的研究，取得了很多成果。如：
（1） 对活性污泥中细菌和原生动物的不同种类和特性及其协同作用的研究，推进了A-B法工艺的发展。
（2） 对于硝化、反硝化细菌的研究，以及聚磷菌特性的研究，推进了具有脱氧功能的A-O法工艺以及具有脱氮除磷功能的A-A-O法工艺的发展。
（3） 对于厌氧微生物种群和特性的研究，以及发现了厌氧微生物具有部分降解大分子合成有机物的能力，推进了厌氧生物处理工艺以及用厌氧-好氧串联流程处理含难降解有机物污水的工艺发展。
（4） 对于高效菌的筛选、培养和固定化的研究，为进一步提高污水生物处理的效能，特别是难生物降解的有机物的处理提供了有效的途径。
1.2 废水生物处理新反应器和新工艺
废水生物处理中的三大要素是：微生物、氧和营养物质。反应器是微生物栖息生长的场所，是微生物对废水中的污染物加以降解、利用的主要设备。高效的反应器，要能保持最大的微生物量及其活性，要能有效地供应氧（或隔绝氧），要使微生物、氧和污水中的有机物之间能充分接触良好的传质条件。
反应器按其特性，大致可分为以下几类：
（1） 悬浮生长型（如活性污泥法）或附着生长型（如生物膜法）；
（2） 推流式或完全混合式；
（3） 连续运行式（如传统活性污泥法）或间歇运行式（如SBR法）。
不同类型的反应器和工艺方法具有不同的优缺点，各有其不同的适用条件，现在又出现了一些复合型的反应器，既有悬浮生长的微生物，又有附着生长的微生物，具有生物量高和传质效率高的优点。
比较新的工艺方法和反应器有以下几种：
1.2.1 A-B活性污泥法
A-B活性污泥法是两阶段活性污泥法的发展，特点是各阶段有不同微生物种群，有各自的沉淀池和污泥回流系统。它的运行负荷高（即曝气池的总容积可以减小），对进水负荷的变化有较强的适应能力，缺点是剩余污泥量多。但污泥量多，也表明污泥中的有机物多，储有的生物能多，如充分利用其生物能（产生沼气）可在很大程度上满足污水厂的能耗。
1.2.2 A-A-O活性污泥法
A-A-O活性污泥法不但能降低污水中的BOD、COD，还能有效地去除废水的总氮和总磷。缺点是工艺流程较复杂，投资和运行费用都较传统活性污泥法高20%～30%。近年来，同济大学陆续开发出了时间顺序A-A-O、倒置A/A/O和低氧A-A-O 3种生物脱氧除磷新工艺，特别适用于污水厂的改造，可在基本上不增加或少增加投资，运行费用与传统活性污泥法相近的条件下，保持较高BOD、COD去除率，同时获得良好的脱氮除磷效果。
1.2.3 氧化沟活性污泥法
氧化沟活性污泥法可在较低负荷和较长污泥龄条件下运行，得到优质的出水，具有生物脱氮的功能，污泥产量低，运行稳定，特别适用于有较多土地和污水量不太大的条件下使用。
1.2.4 SBR法
SBR法是间歇运行的生物反应器，具有脱氮除磷功能，可以采用悬浮生长型，也可以采用附着生长型。反应器在不同时间处于不同的工况，可以适应不同的负荷，运行比较稳定，缺点是必须采用自动控制设施，且要求污水量较小。
1.2.5 好氧生物流化床
微生物生长在载体表面，载体则在反应器中流动，是悬浮生长型和附着生长型的复合。它可以保持高浓度的微生物量，传质效率高，体积负荷可以比传统活性污泥法高6～10倍。过去，载体的均匀流化和载体的脱膜、防粘结一直是技术上难题。近年来，一些比重比水略小，在曝气时可在反应器中均匀流化，不会磨损、腐蚀、不结团、不会流失，而且表面积很大（达200～300 m2/m3）的新型载体的开发，为好氧生物流化床的发展创造了良好的条件。
1.2.6 升流式厌氧污泥床反应器（UASB）
UASB是应用最广泛的废水厌氧生物处理反应器，可以形成颗粒状的污泥，生物固体的浓度和生物活性都很高，且于高浓度有机废水和城市生活废水的处理，能达到很高的负荷和处理效率。
介绍了以上工艺方法和反应器后，需要特别补充说明：这些方法和反应器，在一定条件下，都是有效的和先进的。但每种方法和反应器都有其优缺点和适用条件，如果片面地认为某一种方法是最好的、最先进的、是无条件地适用各种情况的，那将是绝大的错误，所以世界个国在发展各种技术的同时，不要过于片面的只向一个特定的方向进军，要注意发展综合技术，结合个技术的优点于一体的综合性废水处理技术！
2 废水化学法处理的发展
废水的化学法处理过去主要用于某些工业废水的处理，如酸、碱废水的中和、去除工业废水中重金属离子的化学沉淀法、某些印染废水处理的化学单混凝法等。由于化学处理法的费用较高，以及产生的污泥量多而难于处理，因此在应用上受到一定的限制，尤其在各国的城市废水的处理中应用较少。但化学处理法具有反应迅速、见效快的特点，特别适用于废水的质和量有剧烈变化的条件下。
2.1 新型、高效化学试剂的发展
近年来，世界新型无机化学混凝剂如聚合铝、聚合铁和复合型无机混凝剂的开发成功，以及新型有机高分子絮凝剂的开发（如各种离子型的以及分子量高达2000万的聚丙烯酰胺等），使化学法处理可以采用较少的药剂，就可达到较高的处理效果。并且产生较少的污泥。
如，对于某些浓度不高的城市污水（BOD 100 mg/L，COD 20 mg/L左右）的试验表明，只要投60～80 mg/L的聚合铁盐和 1 mg/L以下的聚丙烯酰胺，COD去除率达70%，悬浮物和总磷去除率达90%以上，而且产生污泥容积较少，易于脱水。
2.2 化学法与生物处理法的结合
近年来，世界各国已较多地采用在生物处理的曝气池中投加铁盐的方法，使除磷的效果明显提高，并使活性污泥的浓度提高，污泥颗粒紧实，使生物处理的效果更加稳定。
在生物处理工艺后采用混凝沉淀等工艺，使处理后的出水达到很高的标准，可以满足回用的要求。现今世界各国还在不断加大力度提高废水处理的技术。
3 膜-活性污泥法组合的污水处理工艺的发展
膜-生物反应器的组合工艺，集微生物的生物降解作用和膜的高效分离作用于一体。由于微生物的高浓度可以使反应器的处理效率提高，加上膜的精滤作用，使出水水质良好，装置的占地面积小，产泥量小。这种工艺的关键是膜（超滤膜或精滤膜）的研制和运行工艺的研究。
能按需要，控制膜的孔径，以及膜的构造（单层或双层膜，孔径是否外表小内表大等）是防止膜阻塞和使于清洗的关键。
合理的反应器构造和运行操作条件也是这一工艺能否正常运行的必要条件。间歇式的出水（不出水时，空气曝气起到清洗膜表面的作用）和造成膜表面的横向高流速也是避免膜阻塞的可能途径。
以上的废水处理技术（工艺和方法）也将开始慢慢落后，因此需要世界各国在今后的发展中不断的对废水处理技术进一步的研究，改进。
二十一世纪高新科学技术主要表现在两个领域，一个是电子信息技术、一个是生物工程技术。而生物工程技术用于环保水处理已有百年的历史了，近年来采用生物法处理各种浓度有机废水、城市生活污水等已经成为一条重要的途径，但如何高效、稳定的应用生物技术于水处理工程中，考核废水处理技术先进性的重要指标是其吨水处理费用，而对有机废水的生物处理恰好具有这种潜能，以极你的运行费用达到废水达标排放或回收利用的目的。因此，如何提高废水生物处理的效率、稳定性和可靠性是废水生物处理的关键。我认为研究适合微生物多种类、大量生存繁殖的生物膜块用于废水生物处理工艺中是达到上述目的的方向。废水模块化生物处理技术具有广泛的应用前景和发展空间。
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