20世纪，污水处理领域出现了一系列新的处理技术以及实践应用，例如膜过滤工艺与高级氧化工艺。这些新的污水处理技术的出现，为城市的污水处理系统和水资源系统开启了新的管理模式，也必将会大大提升水资源的可持续发展性，特别是那些可以将城市水资源和废弃物资源整合起来的新型工艺。

　　新技术的诞生必将会产生新的需求，这些需求又会反过来进一步推动新技术的发展。下面介绍下污水处理领域出现的的一系列新方法与新技术，以及在当下发展环境中这些技术应当如何进步。

　　膜过滤系统

　　膜系统对深度水回收系统的发展具有至关重要的作用，并且对这种系统的开发还将持续下去。浸入式的微滤和超滤系统作为反渗透系统的预处理工艺效果非常好，可以去除大部分的可溶性物质成分。另外，膜过滤系统的改进将推进深度污水处理技术和MBR的发展，这二者都是水回用工业的主力技术。

　　在MBR工艺中，较长的泥龄给微生物深度反应提供了适宜的环境，同时对抑制细菌、病毒也起到了帮助，所以MBR工艺的出水水质非常好。所以，MBR工艺是非饮用类水回用工艺的理想备选方案。如果回用水以饮用为目的，则MBR工艺之后还需要设置反渗透工艺和紫外消毒工艺。

　　纳米技术

　　近年来，纳米技术已经开始被用于进一步改善膜的性能，用纳米技术制成的膜材料性能更佳，比如，膜污染较缓、水力传导性更好、允许穿透性更灵敏。污水处理反渗透技术的改良包括两方面，膜材质和膜组件结构配置，其他领域还包括更高效的水泵输送和能量回收系统，以及研发新的工艺技术，例如膜蒸馏。

　　微生物燃料电池

　　微生物燃料电池是一项突破性污水处理技术，它利用电子转移来捕获微生物代谢过程中释放的能量，即可以从废水有机物中直接提取电能。其过程包括三阶段：首先，微生物在电极上生长为生物膜;然后，电子供体通过质子交换膜与电子受体分离，建立电流;最后，通过有机物质的氧化产生电能。

　　虽然这种污水处理技术仍处于发展的早期阶段，并且在提高产能效率和经济性方面都需要进一步优化，但它依然具有巨大的潜力。

　　根据英国医学期刊的调研报道， 在过去的150年间，现代的供水系统和卫生系统对人类健康做出了最重要的贡献。国家工程学会也认为现代供水系统和卫生系统是20世纪最伟大的工程成就之一。即使这样，我们应始终牢记，环境在不断变迁，供水和卫生系统需要不断更迭新技术和新工艺。所以，我们将始终面对各种新型的、有趣的、重要的挑战。

　　幸运的是，我们现有的污水处理技术已经能应对部分挑战，我们还需要对这些技术进行不断提炼和整合，使它们成为一个更高效、可持续的体系，这也是所有工程师最擅长的事情。而挑战往往不是单一的，总会牵扯到相关行业和学科，那时，我们还将需要从其他行业与学科中寻求新的帮助。