資源性短缺和水環境汙染造成的水資源危機已經成為我國社會、經濟發展的重要制約因素，目前，全國600多個城市大約有2/3的城市缺水。在某些地區，甚至對人民基本生存條件造成極大威脅。而我國水環境問題具有複雜性，北方地區面臨的水環境問題不同與南方地區的問題，主要是水資源短缺和合理利用、水汙染控制和汙水的回用、季節性河流的達標（特別是功能區達標）等問題。在南方地區則水汙染和水體富營養化，成為突出的環境問題。
方法/步驟
常用城市汙水處理技術介紹和分析
我國城市汙水處理技術從“七五”國家科技攻關開始逐步進行研究。經過“七五”、“八五” 和“九五”期間的努力，我國在城市汙水處理技術方面取得了較大的成就，成果豐碩。同時，近20年來，隨著改革開放也不斷引進國外新的工藝技術。就工藝技術而言，與國際上的差距已經縮小。目前在水汙染治理技術上，已能提供下列技術的工藝參數：傳統活性汙泥法技術包括延時法、吸附再生法等各種新型活性汙泥工藝和SBR、AB法、UNITANK和氧化溝技術等；A-O法和A2-O技術；多種類型的穩定塘技術；土地處理技術等等。這些工藝在原則上可以滿足大多數城市汙水治理的要求，對於傳統活性汙泥工藝和其變形工藝（除磷脫氮）這裡不做全面的介紹，僅就這幾年在我國較為常用的工藝進行介紹和分析。
1、沉澱和曝氣、間歇和連續相結合實現自動控制的序批式（SBR）反應器
傳統SBR反應器在運行操作上形成了曝氣和沉澱相結合的特點，這體現了SBR反應器最為本質的特點之一。同時，這要求SBR反應器必須充分利用了現代電子和自動化技術。SBR反應器的發展過程呈現了多樣性，有CASS、CAST、ICEAS、MSBR等多種新型SBR反應器。各種SBR反應器的發展體現了與傳統活性汙泥相互融合的趨勢。具體表現為從間歇進水、間歇出水的傳統SBR反應器，發展到連續進水、間歇出水和連續進水、連續出水並帶回流汙泥的SBR反應器。以及出現了UNITANK這種融合氧化溝、SBR和活性汙泥工藝新型的綜合性工藝。這體現了間歇式的SBR和連續式活性汙泥工藝相互融合的特點。
UNITANK從整個系統來看，它已經不屬於SBR，與交替運轉的三溝氧化溝非常相似，更接近於傳統的活性汙泥法，這是UNITANK工藝最為顯著的一個特點。UNITANK在恆水位下交替運行，總有一個池子作為沉澱池，這是UNITANK第二個特點。對於大型汙水處理廠沉澱功能的滿足，是UNTANK工藝的制約因素。標準UNITANK系統三個方形池之間構成級串的形式，彌補了單個反應器完全混合的缺點，這是UNITANK系統第三個特點。
UNITANK最為根本的問題之一是中溝和邊溝地位不一致，邊溝有一段時間兼作沉澱池，而中溝總是曝氣。造成中池汙泥濃度過低而邊池汙泥濃度過高，池容利用率降低等一系列問題。UNITANK的發明人在離開SEGHERS公司之後，提出一新工藝——LUCAS工藝。LUCAS工藝最為顯著的特點是四個反應器（也可用兩個或三個反應器）作用完全對等，其採用輪換方式作為曝氣池和沉澱池。由於每一個反應器的地位平等，所以LUCAS工藝既保留了UNITANK工藝的優點，又克服了其缺點。
通過對SBR工藝特點和不同研究者的研究結果進行彙總（不考慮由於SBR反應器優點導致的直接結果，如：投資低和運行費用低等），SBR反應器眾多優點可歸納如下：
經典SBR反應器的優點和原因分析
優點 原因
1、沉澱性能好 在沉澱過程沒有進水的擾動屬於理想沉澱狀態；
2、有機物去除效率高 是理想推流式反應器，從單元操作理論其效率明顯的高於完全混合式的反應器
3、提高難降解廢水的處理效率 具有微生物的多樣性，可形成厭氧、缺氧和好氧等多種生態條件，有利於難降解有機物的降解
4、抑制絲狀菌膨脹 利用膨脹理論中的“選擇性準則”防止汙泥膨脹
5、除磷脫氮，不需要新增反應器 生態多樣性（出現厭氧、缺氧和好氧狀態多種狀態）
6、不需二沉池和迴流，工藝簡單 結構本身特點
SBR反應器充分利用了生物反應過程和單元操作過程的一些基本原理。不同的SBR反應器由於流態、池型或操作方式的改變可能僅僅具有上述特點的一條或幾條。同時，經典的SBR反應器也存在一定問題，比如：
a） 處理連續進水時，對於單一SBR反應器的應用需要較大的調節池；
b） 對於多個SBR反應器進水和排水的閥門自動切換頻繁；
c） 無法解決大型汙水處理項目連續進水、連續出水的處理要求；
d） 設備的閒置率較高和汙水提升水頭損失較大等等。
2、氧化溝工藝
氧化溝在歐美各國得到了廣泛的重視，發展速度很快。據統計到1977年為止在西歐有超過2000多座派司維爾型氧化溝投入運行。荷蘭DHV公司發明的卡魯塞爾氧化溝在全世界範圍已有800多座投入運行（1996）。法國OTV-Kurger公司開發的D型氧化溝已佔丹麥氧化溝總數的80％。美國Envirex公司開發的Orbal氧化溝，最大處理規模已達90萬m3/d。
從90年代至今是我國氧化溝技術大發展的階段，預計已有上百座氧化溝汙水處理廠投入運行。氧化溝技術仍然是當前汙水處理的熱點。從應用和研究情況來看，我國氧化溝技術水平與國際先進水平相比差距很大。究其原因是我國沒有系統地研究過氧化溝技術與設備，目前我國已引進數種氧化溝技術，有條件來分析比較和吸收消化。因此，認真分析和總結這方面的經驗和教訓顯得十分必要。
氧化溝屬於活性汙泥工藝的一種變形，但是在其發展過程中也形成了其很多獨有的優點和特點：
a） 構造形式具有多樣性
基本型式的氧氣溝的曝氣池呈封閉的溝渠形，溝渠形狀和構造則多種多樣。可呈圓形和橢圓形等形狀，可為單溝或多溝系統，多溝系統可是一組同心相通的溝渠，也可是互相平行、尺寸相同的多組溝渠。有與二沉池分建，也有合建的氧化溝。多種多樣的構造形式，賦予了氧化溝靈活機動的運行性能，以滿足不同的出水水質要求。例如，結構形式決定氧化溝從整體流態上是完全混合的，但在局部又具有推流特性。這對除磷脫氮工藝也是極其重要的，氧化溝內可以形成缺氧和好氧交替出現的區域。
b） 氧化溝曝氣設備的多樣性
曝氣裝置的作用除供氧外，還要提供溝渠內不小於0.3m/s的流速，以維持循環及活性汙泥的懸浮狀態。常用的曝氣裝置有轉刷、轉盤、表面曝氣器和射流曝氣等，不同的曝氣裝置導致了不同的氧化溝型式。氧化溝的曝氣強度可通過出水溢流堰和直接調節曝氣器的轉速調節。
c） 簡化了預處理和汙泥處理
氧化溝的水力停留時間和汙泥齡長，懸浮狀有機物可以與溶解性有機物一起同時得到較徹底的穩定，所以氧化溝不要求設置初沉池。氧化溝排出的剩餘汙泥已得到高度穩定，剩餘汙泥量較少。因此不再需要進行厭氧消化，而只需進行濃縮與脫水。一體式氧化溝還可以不設二次沉澱池。