我國是嚴(yán)重缺水的國家之一。尤其是城市化快速發(fā)展時期，城市缺水狀況越來越嚴(yán)重。為解決大量的工業(yè)生產(chǎn)用水和市政或生活輔助用水，污水回用成為可靠的第二水源。污水深度處理及回用不僅緩解了供水不足、水污染和改善生態(tài)環(huán)境等問題，而且提高了回用水的水質(zhì)、水量及其經(jīng)濟附加值，使之具有更廣泛的應(yīng)用空間，從而創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。
污水深度處理，也稱處理或三級處理。它是將二級處理出水再進一步進行物理、化學(xué)和生物處理，以便有效去除污水中各種不同性質(zhì)的雜質(zhì)，從而滿足用戶對水質(zhì)的使用要求。深度處理常見的方法有以下幾種。
（1） 活性炭吸附法
活性炭是一種多孔性物質(zhì)，而且易于自動控制，對水量、水質(zhì)、水溫變化適應(yīng)性強，因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應(yīng)用前景的污水深度處理技術(shù)。活性炭對分子量在500～3 000的有機物有十分明顯的去除效果，去除率一般為70%～86.7%，可經(jīng)濟有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產(chǎn)物、氯化有機物、放射性有機物等。
常用的活性炭主要有粉末活性炭（PAC）、顆?；钚蕴浚℅AC）和生物活性碳（BAC）三大類。近年來，國外對PAC的研究較多，已經(jīng)深入到對各種具體污染物的吸附能力的研究。淄博市引黃供水有限公司根據(jù)水污染的程度，在水處理系統(tǒng)中，投加粉末活性炭去除水中的COD，過濾后水的色度能降底1～2度；臭味降低到0度。GAC在國外水處理中應(yīng)用較多，處理效果也較穩(wěn)定，美國環(huán)保署（USEPA）飲用水標(biāo)準(zhǔn)的64項有機物指標(biāo)中，有51項將GAC列為zui有效技術(shù)。
GAC處理工藝的缺點是基建和運行費用較高，且容易產(chǎn)生亞硝酸鹽等致癌物，突發(fā)性污染適應(yīng)性差。如何進一步降低基建投資和運行費用，降低活性炭再生成本將成為今后的研究重點。BAC可以發(fā)揮生化和物化處理的協(xié)同作用，從而延長活性炭的工作周期，大大提高處理效率，改善出水水質(zhì)。不足之處在于活性炭微孔極易被阻塞、進水水質(zhì)的pH 適用范圍窄、抗沖擊負(fù)荷差等。目前，歐洲應(yīng)用BAC技術(shù)的水廠已發(fā)展到70個以上，應(yīng)用zui廣泛的是對水進行深度處理。撫順石化分公司石油三廠采用BAC技術(shù)，既節(jié)省了新鮮水的補充量，減少污水排放量，減輕水體污染，降低生產(chǎn)成本，還體現(xiàn)了經(jīng)濟效益和社會效益的統(tǒng)一。今后的研究重點是降低投資成本和增加各種預(yù)處理措施與BAC聯(lián)用，提高處理效果。
（2） 膜分離法
膜分離技術(shù)是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術(shù)。它的zui大特點是分離過程中不伴隨有相的變化，僅靠一定的壓力作為驅(qū)動力就能獲得很高的分離效果，是一種非常節(jié)省能源的分離技術(shù)。
微濾可以除去細(xì)菌、病毒和寄生生物等，還可以降低水中的磷酸鹽含量。天津開發(fā)區(qū)污水處理廠采用微濾膜對SBR二級出水進行深度處理, 滿足了景觀、沖洗路面和沖廁等市政雜用和生活雜用的需求。
超濾用于去除大分子，對二級出水的COD和BOD去除率大于50%。北京市高碑店污水處理廠采用超濾法對二級出水進行深度處理，產(chǎn)水水質(zhì)達到生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)，回用污水用于洗車，每年可節(jié)約用水4700 m3。
反滲透用于降低礦化度和去除總?cè)芙夤腆w，對二級出水的脫鹽率達到90%以上，COD和BOD的去除率在85%左右，細(xì)菌去除率90%以上。緬甸某電廠采用反滲透膜和電除鹽聯(lián)用技術(shù)，用于鍋爐補給水。經(jīng)反滲透處理的水，能去除絕大部分的無機鹽、有機物和微生物。
納濾介于反滲透和超濾之間，其操作壓力通常為0.5～1.0 MPa，納濾膜的一個顯著特點是具有離子選擇性，它對二價離子的去除率高達95%以上，一價離子的去除率較低，為40%～80%。潘巧明等人采用膜生物反應(yīng)器－納濾膜集成技術(shù)處理糖蜜制酒精廢水取得了較好結(jié)果，出水COD小于100 mg/L，廢水回用率大于80%。
我國的膜技術(shù)在深度處理領(lǐng)域的應(yīng)用與*水平尚有較大差距。今后的研究重點是開發(fā)、制造高強度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料，著重解決膜污染、濃差極化及清洗等關(guān)鍵問題。
（3） 氧化法
工業(yè)生產(chǎn)中排放的高濃度有機污染物和有毒有害污染物，種類多、危害大，有些污染物難以生物降解且對生化反應(yīng)有抑制和毒害作用。而氧化法在反應(yīng)中產(chǎn)生活性*的自由基（如·OH等），使難降解有機污染物轉(zhuǎn)變成易降解小分子物質(zhì)，甚至直接生成CO2和H2O，達到無害化目的。
污水的深度處理在城市和工業(yè)污水回用處理中扮演著非常重要的角色。在傳統(tǒng)的生物方法之后，深度處理用于去除額外的污染物、特殊金屬以及其他有害成分?，F(xiàn)在已有的深度處理方法包括顆粒介質(zhì)過濾、吸附、膜技術(shù)、氧化和消毒等。聲技術(shù)是一種正在發(fā)展的、重要的，并且能夠得到高質(zhì)量再生水源的污水回用技術(shù)。不斷的深入研究將會帶來更為有效的污水回用技術(shù)的改進，并在未來的污水回用中更為廣泛的使用。
污水回用可為城市的發(fā)展提供或補充充足的水源。目前，污水回用的一些研究熱點包括：
（1）與痕量有機物質(zhì)相關(guān)的健康風(fēng)險評價；
（2）評價微生物性質(zhì)的監(jiān)測方法的改進；
（3）用于制造高質(zhì)量再生水的膜技術(shù)的應(yīng)用；
（4）再生水儲存效果的評價；
（5）再生水中微生物、化學(xué)物質(zhì)、有機污染物的評價；
（6）中小型生活污水處理與回用設(shè)備設(shè)計；
（7）污水回用管網(wǎng)體系的研究和建立。
