20世紀，污水處理領域出現(xiàn)了一系列新的處理技術以及實踐應用，例如膜過濾工藝與高級氧化工藝。這些新的污水處理技術的出現(xiàn)，為城市的污水處理系統(tǒng)和水資源系統(tǒng)開啟了新的管理模式，也必將會大大提升水資源的可持續(xù)發(fā)展性，特別是那些可以將城市水資源和廢棄物資源整合起來的新型工藝。

　　新技術的誕生必將會產(chǎn)生新的需求，這些需求又會反過來進一步推動新技術的發(fā)展。下面介紹下污水處理領域出現(xiàn)的的一系列新方法與新技術，以及在當下發(fā)展環(huán)境中這些技術應當如何進步。

　　膜過濾系統(tǒng)

　　膜系統(tǒng)對深度水回收系統(tǒng)的發(fā)展具有至關重要的作用，并且對這種系統(tǒng)的開發(fā)還將持續(xù)下去。浸入式的微濾和超濾系統(tǒng)作為反滲透系統(tǒng)的預處理工藝效果非常好，可以去除大部分的可溶性物質成分。另外，膜過濾系統(tǒng)的改進將推進深度污水處理技術和MBR的發(fā)展，這二者都是水回用工業(yè)的主力技術。

　　在MBR工藝中，較長的泥齡給微生物深度反應提供了適宜的環(huán)境，同時對抑制細菌、病毒也起到了幫助，所以MBR工藝的出水水質非常好。所以，MBR工藝是非飲用類水回用工藝的理想備選方案。如果回用水以飲用為目的，則MBR工藝之后還需要設置反滲透工藝和紫外消毒工藝。

　　納米技術

　　近年來，納米技術已經(jīng)開始被用于進一步改善膜的性能，用納米技術制成的膜材料性能更佳，比如，膜污染較緩、水力傳導性更好、允許穿透性更靈敏。污水處理反滲透技術的改良包括兩方面，膜材質和膜組件結構配置，其他領域還包括更高效的水泵輸送和能量回收系統(tǒng)，以及研發(fā)新的工藝技術，例如膜蒸餾。

　　微生物燃料電池

　　微生物燃料電池是一項突破性污水處理技術，它利用電子轉移來捕獲微生物代謝過程中釋放的能量，即可以從廢水有機物中直接提取電能。其過程包括三階段：首先，微生物在電極上生長為生物膜;然后，電子供體通過質子交換膜與電子受體分離，建立電流;最后，通過有機物質的氧化產(chǎn)生電能。

　　雖然這種污水處理技術仍處于發(fā)展的早期階段，并且在提高產(chǎn)能效率和經(jīng)濟性方面都需要進一步優(yōu)化，但它依然具有巨大的潛力。

　　根據(jù)英國醫(yī)學期刊的調研報道， 在過去的150年間，現(xiàn)代的供水系統(tǒng)和衛(wèi)生系統(tǒng)對人類健康做出了最重要的貢獻。國家工程學會也認為現(xiàn)代供水系統(tǒng)和衛(wèi)生系統(tǒng)是20世紀最偉大的工程成就之一。即使這樣，我們應始終牢記，環(huán)境在不斷變遷，供水和衛(wèi)生系統(tǒng)需要不斷更迭新技術和新工藝。所以，我們將始終面對各種新型的、有趣的、重要的挑戰(zhàn)。

　　幸運的是，我們現(xiàn)有的污水處理技術已經(jīng)能應對部分挑戰(zhàn)，我們還需要對這些技術進行不斷提煉和整合，使它們成為一個更高效、可持續(xù)的體系，這也是所有工程師最擅長的事情。而挑戰(zhàn)往往不是單一的，總會牽扯到相關行業(yè)和學科，那時，我們還將需要從其他行業(yè)與學科中尋求新的幫助。