在人类社会的发展进程中，污水处理一直是关乎生态环境质量和人类生活品质的重要议题。随着工业化和城市化的快速推进，污水处理行业经历了漫长而曲折的发展历程。从最初的简单处理方法到如今的先进技术，污水处理行业不断创新与变革，为保护水资源、改善生态环境发挥着至关重要的作用。本文将深入探讨污水处理发展的历史，包括其诞生、重要阶段、发展年鉴以及发展规律。
一、污水处理行业的诞生
水是生命之源，人类的生存与发展离不开水。从人类出现开始，就伴随着水资源的利用，相应地也会产生污水。在早期，人类居住分散，产生的污水规模小、负荷低，且水体的环境容量大，自净能力能够满足人类的用水需求。简单的格栅截流和自然沉降等方法进行水处理即可满足需求。
18 世纪 60 年代，人类进入工业文明时代，人口向城市转移，污水由小规模、低负荷的生活污染向大规模、高负荷的生活与工业复合污染转变。水体的自然循环被打破，新的平衡尚未建立，污染物产生量远超环境容量，引发水体黑臭、疾病滋生等一系列严重后果。出于健康的考虑，人类开始对排放的生活污水进行处理。
经过多年实践和总结，人们发现用砂子可以过滤掉细微悬浮物或沉淀杂质的方法，这就是沉淀物过滤法。早期的处理方式采用石灰、明矾等进行沉淀或用漂白粉进行消毒。明代晚期，我国已有污水净化装置。1762 年，英国开始采用石灰及金属盐类等处理城市污水，污水处理行业正式诞生。
二、污水处理行业的重要阶段
1. 一级处理阶段
城市污水处理历史可追溯到古罗马时期，当时环境容量大，水体自净能力强，人们仅需考虑排水问题。随着城市化进程加快，生活污水引发传染病蔓延，人类开始对生活污水进行处理。早期采用石灰、明矾沉淀或漂白粉消毒。明代晚期我国已有污水净化装置，但当时我国生活污水仍以农业灌溉为主。
1762 年，英国开始采用石灰及金属盐类等处理城市污水，标志着污水处理行业的诞生。
2.二级处理阶段
（1）有机物去除工艺
生物膜法：1881 年，法国科学家发明了第一座厌氧生物处理池 —moris 池，拉开了生物法处理污水的序幕。1893 年，第一座生物滤池在英国投入使用，并迅速在欧洲北美等国家推广。1912 年，英国皇家污水处理委员会提出以 BOD5 来评价水质的污染程度。
活性污泥法：1914 年，Arden 和 Lokett 在英国开创了世界上第一座活性污泥法污水处理试验厂。两年后，美国正式建立了第一座活性污泥法污水处理厂。活性污泥法诞生之初，采用充 - 排式工艺，后被连续进水的推流式活性污泥法取代，但又面临局部供氧不足的难题。随后，渐曝气活性污泥法、阶段曝气法、完全混合式活性污泥法等相继出现，不断改善供氧平衡和解决污泥膨胀问题。
（2）脱氮除磷工艺
除磷工艺：50 年代初，摄磷菌被发现并用于除磷。
脱氮工艺：1969 年，美国提出采用三段法除氮。1973 年，Barnard 研制出缺氧好氧工艺。70 年代，美国专家在 A/O 工艺的基础上，增添除磷技术研制成功了 A/A/O 工艺。
氧化沟工艺：1953 年，荷兰提出氧化沟工艺，具有处理工艺及构筑物简单、泥龄长、剩余污泥少且容易脱水、处理效果稳定等优势。随后，卡鲁塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟等不断发展。
两段法工艺：早期两段法将活性污泥法的两组构筑物串联，但运行管理困难。20 世纪 70 年代中期，德国开发了 AB 工艺，进一步提高了第一段的污泥负荷。其后，为解决脱氮除磷矛盾，开发了 AO - A2O 工艺、Hybrid 工艺等。
SBR 工艺：序批式活性污泥法在时间上将厌氧段与好氧段进行分割，20 世纪 70 年代初由美国开发。随后，连续进水的 ICEAS 工艺、CASS / CAST 工艺、UNITANK 系统、MSBR 法等不断涌现。
脱氮除磷新工艺：近几十年，能源、资源短缺引起关注，新兴脱氮除磷技术得以应用，如 ANAMMOX - SHARON 组合工艺。
3.三级处理阶段
近十几年，随着污染加剧和水资源短缺，人类对水质提出更高要求，污水深度处理与回用技术兴起。生物膜及膜分离技术开始显现优势，主要工艺有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、生物流化床等，以及微滤、超滤、反渗透和膜生物反应器技术。
三、污水处理行业发展年鉴
1762 年，英国开始采用石灰及金属盐类等处理城市污水，污水处理行业正式诞生。
1881 年，法国科学家发明第一座厌氧生物处理池—moris 池。
1893 年，英国科学家发明第一座生物滤池。
1912 年，英国皇家污水处理委员会提出以 BOD5 来评价水质的污染程度。
1914 年，世界上第一座活性污泥法污水处理试验厂在英国开创。
1916 年，美国正式建立第一座活性污泥法污水处理厂。
1918 年，Zsigmondy 等发明商品化生产硝化纤维素微孔过滤膜的方法。
1921 年，活性污泥法传播到中国，中国建设了第一座污水处理厂—上海北区污水处理厂。
1924 年，Pauli 试验改进电渗析技术。
1925 年，德国成立世界上第一个微孔滤膜公司。
1936 年，渐曝气活性污泥法问世。
1942 年，阶段曝气法诞生。
1950 年，完全混合式活性污泥法诞生，Juda 改进电渗析技术。
1953 年，荷兰开发氧化沟工艺。
1967 年，荷兰研制了 Carroussel 氧化沟技术。
1969 年，美国研制三段法除氮技术。
1970 年，奥贝尔氧化沟诞生。
1973 年，缺氧好氧工艺得以诞生，美国专家在 A/O 工艺的基础上研制成功 A/A/O 工艺。
1987 年，世界环境与发展委员会正式提出可持续发展理念。
2003 年，全球第一座 NeWater 再生水厂在新加坡建成。
2005 年，奥地利 Strass 污水处理厂在全球首次实现能量自给自足。
2016 年，瑞士立法强制从污水等污染物中回收不可再生的磷资源。
2019 年，我国已建成覆盖城市 - 县城 - 乡镇的城镇污水处理厂 5970 座，处理规模超过 2 亿 m3/d。
四、污水处理行业的发展规律
1. 技术不断创新与迭代
从最初的简单沉淀、过滤到生物处理法的出现，再到脱氮除磷工艺的发展以及深度处理回用技术的兴起，污水处理技术在不断创新与迭代。新功能微生物、新生化代谢途径的发现，以及新材料、新设备的开发与应用，推动了污水处理技术的进步。
2. 适应环境与需求变化
随着工业化、城市化的推进，污水的性质和规模发生了巨大变化，污水处理技术也在不断适应这些变化。从解决水体黑臭、疾病滋生等问题，到应对水体富营养化，再到满足水资源短缺情况下的深度处理与回用需求，污水处理技术始终围绕着环境与人类需求的变化而发展。
3. 追求绿色低碳与高效集约
能源、资源的短缺促使污水处理行业向绿色低碳、高效集约的方向发展。低曝气能耗低碳依赖型工艺、强化内（碳）源反硝化工艺、微生物高致密高聚集态生化反应器等技术的出现，旨在减少对不可再生资源的消耗，提高资源回收利用率，降低碳排放。4. 国际合作与经验借鉴
污水处理技术的发展是全球性的，各国在技术研发和应用方面相互借鉴与合作。中国污水处理行业在起步晚的情况下，借鉴国际先进经验，迅速发展壮大。同时，中国也在不断探索具有自主知识产权的污水处理技术，为全球污水处理行业的发展做出贡献。
五、尾声
污水处理行业的发展历史是一部充满挑战与创新的历史。从诞生之日起，污水处理行业就肩负着改善水生态环境质量、满足人民群众对美好生态环境需求的重任。
经过多年的发展，污水处理技术不断进步，从一级处理到三级处理，从简单的物理化学方法到复杂的生物处理技术，再到绿色低碳、高效集约的革新性工艺，污水处理行业在不断适应环境与需求变化的过程中，实现了技术的创新与迭代。
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未来，污水处理行业将继续朝着绿色低碳、高效集约、功能强化、韧性组合的方向发展，为保护水资源、改善生态环境、实现可持续发展做出更大的贡献。
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