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如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩余污泥量、方便的操作管理，以及實現磷回收和處理水回用等可持續的方向發展，已成為目前水處理技術研究和應用領域共同關注的問題。
目前城市污水的處理主要是集中處理，龐大的污水收集系統投資遠遠超過污水處理廠本身。因此，從污水循環利用的角度來看，建設大型污水處理廠，集中處理生活污水，不一定是唯一可取的方案。
由于污水處理是一項注重環境效益和社會效益的工程，在建設和實際運行過程中往往受到資金的限制，使得處理技術和資金問題成為我國水污染治理的瓶頸。綜上所述，目前，在城市生活污水處理的研究和應用領域，普遍存在的問題如下：
傳統的活性污泥法往往投資和運行成本高，能耗大，管理復雜，易發生污泥膨脹。設備不能滿足高 效低耗的要求。
隨著污水排放標準的日益嚴格，對污水中氮、磷等營養物質的排放提出了很高的要求。傳統的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝主要是活性污泥法，往往需要將多個厭氧和好氧反應池串聯起來形成一個多級反應池，通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的，這必然會增加基建投資的成本和能耗，使運行管理更加復雜。
這就要求污水處理不僅要滿足單一的水質改善，還要考慮污水和污染物的資源化利用和能源化利用，所采用的技術必須建立在低能耗、少資源損失的基礎上。
在廢水生物處理的發展和應用中，活性污泥法和生物膜法一直占據著主導地位。生物膜法主要用于去除廢水中的溶解性有機污染物。其主要特征是微生物附著在培養基表面；quot過濾材料形成生物膜。污水與生物膜接觸后，溶解的有機污染物被微生物吸收，轉化為H2O、CO2、NH3和微生物細胞物質。污水被凈化，所需的氧化一般直接來自大氣。
生物膜法處理系統適用于處理中小規模的城市廢水，采用的處理構筑物有高負荷生物濾池和生物轉盤，生物濾池在我國南方更為適用。
隨著新型填料的開發和配套技術的不斷完善，與活性污泥法平行發展起來的生物膜法處理工藝在近年來得以快速發展。
由于生物膜法具有處理效率高、耐沖擊負荷性能好、產泥量低、占地面積少、便于運行管理等優點，在處理中極具競爭力。氧化法是目前廣泛采用并極具發展潛力的城市生活污水預處理方法之一。
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