1.城市污水現(xiàn)狀。
城市污水來源主要有三個方面：居民生活污水、工業(yè)污水和部分地表徑流。主要表現(xiàn)為污染復雜、微生物菌群少、缺乏自凈化能力等特點。因此，需要人工處理污水，使水資源回收，緩解我國嚴重的缺水和水污染。
城市生活污水中含有淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、礦物油、化學需氧量、生物需氧量等各種有機物質(zhì)。總氮和總磷的值也相對較高。城市工業(yè)污水的來源是工廠。企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品過程中產(chǎn)生的污水，污水中污染物類型差異較大，各種污染物濃度較高，水質(zhì)COD較高。城市地表徑流是雨雪落地形成的，含有各種污染物，包括洗滌空氣和建筑物，污染物濃度甚至高于生活污水。
2.城市污水生物處理技術的應用進展。
2.1好氧生物處理技術。
好氧生物處理法廣泛應用于污水生物處理過程中，主要利用好氧微生物分解污水中有機污染物的特性，處理污水。一方面，污水中的有機物被好氧微生物吸收，提供微生物生長繁殖所用的營養(yǎng)物質(zhì)，另一方面，污水被凈化，污染物濃度降低。
2.1.1好氧活性污泥法。
在目前的好氧生物處理技術中，活性污泥法的應用最為廣泛，主要由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系統(tǒng)組成。在為微生物生長提供適宜環(huán)境條件的情況下，污水和回流活性污泥根據(jù)工藝設計不同，按一定比例進入曝氣池，充分發(fā)揮污染物處理能力。曝氣池是一種生物反應器，其中生化反應使微生物繁殖。為了保持活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，需要消除多余的微生物。因此，活性污泥需要具有一定的凝結性能和沉降性能，便于從混合物中沉淀和分離，從而獲得更清晰的出水口。
2.1.2好氧生物膜法。
好氧生物膜法是在活性污泥的基礎上，引入濾料、填料等微生物生長附著載體進行處理的一種方法。目前生物膜反應器的類型主要包括固定床、移動床和復合生物膜反應器。常見的處理過程包括生物轉盤、生物濾池、生物接觸氧化、生物流化床、機械攪拌床、活性污泥-生物膜反應器、序批生物膜反應器等。這些過程使用介質(zhì)過濾材料附著微生物，使污水與微生物接觸，利用微生物可降解有機物的特性，去除膜中的有機污染，凈化污水。
生物膜法的優(yōu)點是微生物種類繁多，包括好氧菌、厭氧菌、真菌和藻類，微生物附著在生物膜上，損失較小；生物膜法可以將不同種類的微生物分開附著在不同的生物膜上，使污水處理可以分段進行。在不同的處理階段，微生物充分發(fā)揮其優(yōu)勢，處理不同的污染物，相互協(xié)調(diào)，使凈化效率更高，更容易控制；此外，生物膜可以附著在生長緩慢的硝化細菌上，其內(nèi)部厭氧環(huán)境增強了其脫氮作用，增強了脫氮能力。因此，與活性污泥法相比，生物膜法在處理能力、系統(tǒng)維護和運行方面具有很大的優(yōu)勢。
生物膜的主要缺點是：生物膜容易脫落，受季節(jié)影響較大。濾池散發(fā)出一定的氣味。
2.2厭氧生物處理技術。
厭氧生物處理法在厭氧條件下，微生物分解水中的有機物產(chǎn)生甲烷和二氧化碳，又稱厭氧發(fā)酵。其主要特點是高負荷、高濃度、副產(chǎn)物甲烷的產(chǎn)生，不需要氧氣供應設備，能耗低。處理過程主要包括：水解階段、酸化階段和甲烷化階段。三個階段同時保持動態(tài)平衡。厭氧微生物處理受到溫度、pH值、營養(yǎng)物質(zhì)和負荷的影響。厭氧處理設備的運行管理相對嚴格，因為產(chǎn)品中含有甲烷，容易引起爆炸。該技術的主要缺點是設備早期啟動時間長。有毒物質(zhì)對其影響很大，對操作條件的控制要求也很高。
2.3光合細菌處理技術。
光合細菌處理法是利用一大類原核微生物在厭氧光照下進行光合作用，利用有機酸、氨基酸、氨等污水的分解產(chǎn)物開始繁殖，從而減少和分解高負荷的有機污水和普通生活污水。光合細菌處理法是模擬自然界微生物生態(tài)凈化污水的過程。目前常見的光合細菌處理方法主要包括缺氧好氧生物處理(A/O工藝)、厭氧缺氧好氧生物處理(A-A/O工藝)和好氧缺氧生物處理(O/A工藝)。
光合細菌不受氧氣的限制，其處理效果不受高濃度、高鹽、高負荷、低溫等惡劣環(huán)境的影響，可快速降解有機物。與活性污泥法相比，可節(jié)省基礎設施投資，大大降低處理成本。
2.4復合菌群處理技術。
復合菌群技術是一種基于光合細菌的新型菌群處理技術，以光合細菌為中心，與固氮菌共存繁殖，采用適當?shù)谋壤酮毺氐陌l(fā)酵工藝，篩選好氧和厭氧微生物混合，培養(yǎng)各種微生物菌落，主要包括光合細菌、酵母、乳酸菌和放線菌。通過共生增殖和協(xié)同作用代謝抗氧化劑，產(chǎn)生穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，使水具有凈化水質(zhì)功能的微生物恢復活性，通過綜合效應凈化水。
復合菌群處理技術具有處理能力強、水質(zhì)穩(wěn)定、污泥量減少、曝氣時間長等優(yōu)點。
3.生物處理技術存在問題和發(fā)展趨勢。
目前，生物處理技術廣泛應用于城市污水處理中，但接觸反應效率低、運行困難、運行不穩(wěn)定等問題普遍存在，導致污水凈化效果差。如果我們想達到更好的處理效果，我們將增加設備和投資。因此，城市污水處理中生物處理技術的研究方向應加強生物群對有機底物的降解反應功能，提高生物反應設備的處理效率，主要提高反應設備中有效生物量和有機物與微生物之間的更穩(wěn)定作用。
