污水具有随时间自行净化的天然能力。但是随着人口和工业活动的增加，产生污水中的成分也越来越复杂，所以市政污水与工业污水在排放之前需要提高处理水平。水处理工艺和设备也是需要定期更新换代，确保达标排放。

从 20 世纪上半叶，市政和工业废水就被结合起来，通过一个排水管送出处理。人们生活产生的污水会随着市政管道进入污水处理厂统一处理，但由于工业污水的成分复杂，需要在排放至管道之前进行处理，达到市政管道的排放标准，或者是工业园区里的企业在排放之前，需要达到园区的排放标准，不然会对下游的污水处理厂造成冲击危害。

市政污水和工业污水都有那些特点？这两种水普遍存在某些指标较高的情况，比如：

1.生化需氧 (BOD) 物质——工业和生活垃圾将需氧污染物释放到水中。这些污染物来源于食品加工、造纸和皮革鞣制中的植物和动物。细菌将这些污染物转化为其他化合物，但分解过程会消耗鱼类生存所需的溶解氧。

2.病原体——传染性微生物或病原体是水传播疾病的来源。它们可能通过制革和食品加工等工业活动或通过宠物和牲畜的动物粪便渗入地下水。

3.碳、磷和氮等矿物质天然存在于水中，是充足营养所必需的。但如果污水处理厂/企业过量释放这些物质，就会导致水体藻类过多、阳光受阻和水中生物窒息。

4.无机废物——人类和工业活动将大量无机废物排放到排水系统中，其中包括洗涤剂、家用清洁液、重金属、药品和杀虫剂。其中一些即使浓度很小也具有剧毒，而另一些则在水中留下难闻的气味。

5.热废物——在高温下从冷却系统排放的废水会耗尽水中的氧气。

如果得到有效处理，市政污水和工业污水可以成为宝贵的能量和营养来源。 例如，市政污水中的污泥可用于提取能源和生物固体以供农业使用，而富营养化产生的磷可用于制造肥料。 随着市政污水和工业污水的成分复杂度一再提高，处理废水不再像半个世纪前那样简单。

不断增加的人口、工业污水的复杂程度等等为分离和处理污水带来了新的挑战。市政污水和工业污水管理不可能只用单一的通用解决方案，而是需要根据水源、污染物类型、地理位置、预算和技术可用性定制水处理工艺流程和设备选型。

典型的工业污水和市政污水处理工艺

通常从市政和工业排水系统收集废水，再通过各种方法对其进行处理，以分离不同类型的废物。污水处理可分为三个阶段：

初级污水处理（预处理阶段）——在这个阶段，废水通过过滤装置，去除含有高达 50% 悬浮污染物的粗固体。再比如大块的固体物等等，过滤后的材料称为初沉污泥，然后将其送出进行生物固体处理。

二级污水处理——在这个阶段，生物有机体被用来从废水中自然分解污染物。这样产生的固体废物沉淀在池底，可以很容易地清除，产生的废物称为二次废物或生物污泥。生物污泥要么用作农业中的天然肥料，要么用作沼气能源生产的垃圾填埋场场。在垃圾发电过程中生物污泥焚烧分解成更简单的物质，然后释放到土壤、空气或水中。

三级污水处理——在这个阶段，化学处理方法用于去除废水中的剩余污染物，然后再将其排放到自然水体中。

典型的工业污水和市政污水处理设备

气浮 (DAF) —— 分离悬浮固体DAF 设备可能很有效。 DAF 设备用于生物固体含量高的屠宰场和鱼类加工单元。该系统用于减少脂肪、油脂和有机废物需要的化学需氧量。

沉淀池—— 沉淀池的作用，与气浮机相似，都是将水中的固体进行分离，DAF主要是除去表面的油类，SS等，沉淀则是除去底部质量较高的固体。

污泥脱水——这是从市政和工业来源产生的废水中分离污泥的简单方法之一。包括将污泥储存在脱水容器中，并利用重力将水排出。比如：板框压滤机、卧螺离心机、叠螺机。

过滤器—— 主要去除水中的SS等，是气浮/沉淀之后，一个有效的精处理工艺阶段，根据不用的工艺需求有：石英砂过滤器、活性炭过滤器、多介质过滤器等等。

消毒装置——消除各种污染物，比如紫外线消毒等等。可用于饮用水、水产养殖、建筑服务、食品和饮料、海洋和航运、制药、石油等应用。

膜分离技术——采用膜作为障碍层，通过孔径的大小不一进行分离筛选，允许某些组分通过小孔流出，大于孔径的则保留，从而达到分离目的的技术。

1.超滤设备 (UF) – 超滤设备是一整套以膜分离技术为基础，以超滤膜为介质，包含了预处理、配套设备、泵阀、电控仪表的自动运行的设备。

2.纳滤 (NF) – 纳滤其结果介于 RO 和 UF 之间。 NF可以去除农药化合物和有机大分子等直径低至0.002和0.005 µm的纳米颗粒。 NF 技术保留了通过 RO 工艺去除的有价值的矿物质。

3.反渗透设备（RO）——这种方法使水以与自然渗透相反的方向通过半透膜 （反渗透膜）。该工艺用于石化、制药、食品和饮料等行业，对于出水要求较高的工艺几乎都会用到。对于进水的要求较高，需要进行预处理，经过超滤等工艺的处理之后，才能进入RO膜设备。

随着城市和工业的不断发展，需要以有效和可持续的工艺处理市政污水和工业污水，对于水处理公司也需要不断的研发新产品、新技术。 哪怕是污水，也可以可以从中提取能量，需要不断的研发新技术，增加中水回用和能量回收的能力。