污水處理的需求是伴隨著城市的誕生而產(chǎn)生的。城市污水處理技術(shù)，歷經(jīng)數(shù)百年變遷，從最初的一級(jí)處理發(fā)展到現(xiàn)在的三級(jí)處理，從簡(jiǎn)單的消毒沉淀到有機(jī)物去除、脫氮除磷再到深度處理回用。其中，活性污泥法的問(wèn)世更是具有劃時(shí)代的意義，而今年正值活性污泥法誕生100周年。城市污水處理技術(shù)今后究竟將如何發(fā)展？對(duì)此，不如先讓我們回顧一下那些年城市污水處理走過(guò)的路。

一級(jí)處理階段 

城市污水處理歷史可追溯到古羅馬時(shí)期，那個(gè)時(shí)期環(huán)境容量大，水體的自凈能力也能夠滿足人類的用水需求，人們僅需考慮排水問(wèn)題即可。而后，城市化進(jìn)程加快，生活污水通過(guò)傳播細(xì)菌引發(fā)了傳染病的蔓延，出于健康的考慮，人類開(kāi)始對(duì)排放的生活污水處進(jìn)行處理。早期的處理方式采用石灰、明礬等進(jìn)行沉淀或用漂白粉進(jìn)行消毒。明代晚期，我國(guó)已有污水凈化裝置。但由于當(dāng)時(shí)需求性不強(qiáng)，我國(guó)生活污水仍以農(nóng)業(yè)灌溉為主。1762年，英國(guó)開(kāi)始采用石灰及金屬鹽類等處理城市污水。

二級(jí)處理階段 

有機(jī)物去除工藝—生物膜法

十八世紀(jì)中葉，歐洲工業(yè)革命開(kāi)始，其中，城市生活污水中的有機(jī)物成為去除重點(diǎn)。1881年，法國(guó)科學(xué)家發(fā)明了生物反應(yīng)器，也是厭氧生物處理池—moris池誕生，拉開(kāi)了生物法處理污水的序幕。1893年，生物濾池在英國(guó)Wales投入使用，并迅速在歐洲北美等國(guó)家推廣。技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生。1912年，英國(guó)皇家污水處理委員會(huì)提出以BOD5來(lái)評(píng)價(jià)水質(zhì)的污染程度。

有機(jī)物去除工藝—活性污泥法

1914年，Arden和Lokett在英國(guó)化學(xué)工學(xué)會(huì)上發(fā)表了一篇關(guān)于活性污泥法的論文，并于同年在英國(guó)曼徹斯特市開(kāi)創(chuàng)了世界上活性污泥法污水處理試驗(yàn)廠。兩年后，美國(guó)正式建立了活性污泥法污水處理廠?；钚晕勰喾ǖ恼Q生，奠定了未來(lái)100年間城市污水處理技術(shù)的基礎(chǔ)。

活性污泥法誕生之初，采用的是充-排式工藝，由于當(dāng)時(shí)自動(dòng)控制技術(shù)與設(shè)備條件相對(duì)落后，導(dǎo)致其操作繁瑣，易于堵塞，與生物濾池相比并無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)。之后連續(xù)進(jìn)水的推流式活性污泥法（CAs法）（如圖1）出現(xiàn)后很快就將其取代，但由于推流式反應(yīng)器中污泥耗氧速度沿池長(zhǎng)是變化的，供氧速率難以與其配合，活性污泥法又面臨局部供氧不足的難題。1936年提出的漸曝氣活性污泥法(TAAs)和1942年提出的階段曝氣法(SFAS)，分別從曝氣方式及進(jìn)水方式上改善了供氧平衡。1950年，美國(guó)的麥金尼提出了完全混合式活性污泥法。該方法通過(guò)改變活性污泥微生物群的生存方式，使其適應(yīng)曝氣池中因基質(zhì)濃度的梯度變化，有效解決了污泥膨脹的問(wèn)題。

隨著在實(shí)際生產(chǎn)生的廣泛應(yīng)用和技術(shù)上的不斷革新改進(jìn)，20世紀(jì)40-60年代，活性污泥法逐漸取代了生物膜法，成為污水處理的主流工藝。

三級(jí)處理階段 

近十幾年，隨著污染加劇，水資源短缺嚴(yán)重，人類對(duì)水質(zhì)提出了更高的要求，污水深度處理與回用技術(shù)興起。污水處理廠的側(cè)重點(diǎn)不再是核算污染物的排放量，而是如何改善水質(zhì)。膜技術(shù)開(kāi)始顯現(xiàn)其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

生物膜技術(shù)在20世紀(jì)60-70年代，隨著新型合成材料的大量涌現(xiàn)再次發(fā)展起來(lái)，主要工藝有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化、生物流化床等。目前，應(yīng)用較多的膜處理技術(shù)主要有微濾（MF）、超濾（UF）、反滲透（RO）和膜生物反應(yīng)器（MBR）技術(shù)。本世紀(jì)初的新加坡“Newwater ”水廠就是采用在二級(jí)處理后加超濾膜及反滲透膜的方式進(jìn)行再生水回用處理。

以史為鑒，可知興替。回顧整個(gè)歷史過(guò)程，城市生活污水處理的足跡隨著人類健康的需求、水環(huán)境質(zhì)量的變化、污水的處理程度在一級(jí)級(jí)的加深，同時(shí)操作管理、資金占地等成本問(wèn)題又推動(dòng)了水處理工藝技術(shù)的不斷進(jìn)化，其操作、占地、程序步驟、能源資源的投入都在一點(diǎn)點(diǎn)地簡(jiǎn)化。人們對(duì)水質(zhì)的需求越來(lái)越高，而處理過(guò)程卻越來(lái)越趨于簡(jiǎn)便。有趣的是，無(wú)論近幾年業(yè)界所看好的厭氧生物技術(shù)還是源分離最終的土地灌溉，城市污水處理似乎又回到了它最初的形式，盡管其中蘊(yùn)含的科技含量早已不可同日而語(yǔ)。大繁若簡(jiǎn)，最終還是歸于自然。