预处理技术的发展
城市污水处理过程中，预处理是至关重要的一环，它可以有效地去除或减少污水中的大块杂质和悬浮物。随着科技的进步，预处理技术也得到了极大的提升。例如，机械脱垢设备能够更高效地去除泥沙、木屑等大颗粒物；而生物脱氮与生化气体氧化还原法则可用于降低氨氮和总磷含量，使之达到一定标准，从而为后续的化学消毒和生化处置奠定坚实基础。
生物学处理方法的创新
生物学处理是城市污水最常用的净化手段之一。传统意义上的活性슬UDGE（AS）和扩散床系统虽然在世界各地广泛应用，但它们也有其局限性，如对流速敏感、高能耗等问题。在这方面，先进生物学工艺如Aerated Lagoon System（ALS）、Moving Bed Biofilm Reactor（MBBR）、Anaerobic-Aerobic Treatment System（A/ATS）等提供了新的选择。这些新型系统不仅提高了废水质量，还能显著降低运营成本，对于节约能源资源具有重要意义。
物理-化学方法的应用
物理-化学法主要通过物理力或化学反应来去除废水中的有害物质。此类方法包括沉淀、吸附、离子交换、催化氧化等多种形式。近年来，以纳米材料为代表的一系列新型吸附剂，其表面特征尺寸小于100纳米，有助于提高对重金属及有机染料等难以去除物质的捕捉效率，同时减少二次污染风险，为城市生活环境提供了更加安全保障。
再生能源利用与循环经济思想
在现代城市污水管理中，不仅要注重治理效果，还要考虑到资源回收利用。这一点体现在使用再生能源作为输送系统动力源，以及将从排泄产生的大部分养分转变成肥料用于农业生产上。这一思路促成了“黑色金黄”模式，即将废弃产品重新整合成为宝贵资源，从而实现了循环经济目标，并且在一定程度上缓解了对自然资源依赖的问题。
信息技术在监控与控制中的作用
信息技术已经渗透到每一个角落，无论是在工业自动控制还是日常生活管理中都占据了一席之地。在城市污水管理领域，这种趋势尤为明显。通过安装智能传感器，可以实时监测关键参数，如COD、BOD5、NH3-N浓度以及流量变化情况；采用数据分析软件进行历史数据分析，便捷评估整个工程运行状况及环境影响。此外，大数据、大计算能力还有助于优化运营策略，比如根据实际流量调整过滤速度，或根据天气变化调整生物过滤区空气供给量，从而进一步提升整个设施运行效率并降低成本开支。
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