一、污水处理厂
人们已经认识到，只有切断了污水的来源才能真正保证我们水体的洁净。那么如何让我们每天排出的那么多脏水不给水体“添麻烦”呢？建造城市污水处理厂就是最主要的措施。
首先，我们要看看把城市污水处理厂应该放在哪里。城市污水处理厂一般不宜放在人口密集的中心城区，因为其占地面积往往很大，而且由于它接受的全部是污水，难免会产生难闻的气味，所以放在边缘地区会让它对城市居民的影响小一点，最好放在当地夏季主导风向的下方。
选好了地方，我们就要看看它要多大的地盘了。每天需要处理的污水量越大，一般来说它占地就要大一些。而处理方法和净化程度也是重要的影响因素，如果你所要用的处理方法不同，在相同处理量的情况下面，也会有一定的差别。净化程度越高，则污水厂占地面积也就越大。
最主要的是让我们来了解一下污水在处理厂中是怎样被净化的。一般来说，污水一般通过三种主要的方法（物理方法，生物方法和化学方法）获得净化，这与水体的自我净化过程是十分相似的。下面给大家一一描述。
物理方法主要可以用两个字来概括：“分离”。当污水刚进入污水处理厂时，第一道关卡就是一种叫格栅的机器。它像是由一排排“钉耙”组成的，随着机器的转动将水中很大的垃圾比如塑料代、菜皮、鞋子等等耙上来，将它们和水分离。接下来又是一个分离的过程，这个过程停靠重力的作用，使水中较大的颗粒特特别是沙子沉淀下来，它的名字叫做沉砂池。物理方法中还有一对兄弟，它们的名字只有一字之差——初沉池和二沉池。顾名思义，它们两“兄弟”都是采用沉淀的方法来使水中的固体和水分开的，而且两“兄弟”的位置也不一样。“老大”——初沉池是放在沉砂池的后面，生物处理池的前面，其主要是将水中的有机物去除一部分；而“老二”——二沉池主要是将生物处理池中产生的活性污泥和水进行分离，而出了二沉池的水质就已经较原来的污水干净了许多。在污水处理厂里还有一种物理的方法，但它的处理对象不是污水，而是污泥。因为污水中的污染物其实并不是凭空消失了，而是大部分“跑”到污泥当中了，所以彻底的污染净化就一定要包括对污泥的处理。未经处理的污泥很稀，不能将它们直接外运，否则不仪运输费用很高，而且也很难进行综合利用。通过物理方法对污泥进行浓缩和脱水是减少污泥体积的最有效方法，经过这样的处理后污泥就干得多了，然后就可以作为堆肥或生产沼气的原料实现“变废为宝”了。
虽然说，物理方法是污水处理的重要技术，但许多污水处理厂的真正核心却是生物处理方法。生物处理法是利用微生物（主要是细菌）来“吃掉”污水中的污染物。由此可见微生物“胃口”的好坏直接影响到了污水处理的效果，由此也产生了许多种处理工艺。许多微生物在处理污水时需要呼吸大量氧气，因此为了让它们能够高效工作，我们就必须向处理池中充入氧气或空气，专业术语就叫曝气。但为了曝气，我们还要付出很大的代价，一来，我们要购买曝气没备，例如鼓风机等；二来，我们还要在其运行时支付鼓风机运行电费，这些都价格不菲。因此，如何在满足微生物需要的前提下提高曝气设备的工作效率，最大限度地降低能耗就是环境工程师需要研究和解决的重要问题。
在城市污水处理厂中，化学方法主要是用于出水消毒，通常的做法是向水中加入一种化学药剂——氯，通过它来有效杀灭出水中的病原微生物，以保证人类健康。氯是一种价格便宜，效果不错的消毒剂。
污水处理厂是一个十分复杂的系统，还有很多奥秘并非一两句话就能说清楚的，这里只是一个很简单的介绍。当然，现有的污水处理厂并非尽善尽美，还有很多问题需要解决和改进，而这和环境工程学科的发展是密切相关的，也是每位环境工程师的工作力向。
二、废水回用
如前所述，我国的水危机问题十分突出。除人均拥有水量很少、水资源空问分布极不平衡外，水质型缺水也已成为我国的水资源危机重要问题。废水回用是解决我国水危机、控制环境污染的有效手段，真可谓一举两得。
但要彻底理解废水回用的概念及其重要意义，还得需要我们辩证思考、深化认识废水问题的二重性，那就是废水既是一种灾害，同时又是一种资源。因此，我们学会从废水中“挖宝”，即回收利用废水中有用物质以及水资源本身。这也是目前广为倡导的循环经济理念的基本要求。
其实，废水回用在我们身边随处可见。就拿日常生活中排出的洗涤废水来说吧，如果你将它用于冲洗厕所，那就是对废水进行了一次再用，如果你进一步将粪便污水用于浇花、种菜，那就说明你对废水进行了二次综合利用。工业生产中又何尝不是如此呢？火力发电厂、石油化工厂等企业都需要用大量的水来冷却机组、设备，但这些冷却水并不是使用一次后就排放到环境中，而是循环利用许多次，这不仅可以减轻列水环境的污染和缓解水资源的紧张问题，还可以减少水处理的费用和处理过程中的动力消耗，可谓“一箭双雕”。从根本上，各种污水处理厂和污水灌溉系统也是废水叫用的重要工程措施，而宇航员在太空中喝的只能是再生水！
既然废水回用已经有了这么多现成的例子，那为什么还要研究和探索这个问题呢？这主要是基于以下两点考虑：其一，目前我国的废水回用率总体上还不高；其二，废水回用的安全性问题还未引起足够重视。
世界上一些国家十分重视废水回用，如以色列城市废水回用率高达95％，美国缺水的西部地区的城市污水处理厂都被称为城市废水再生厂，其出水的回用率很高。“处理”和“再用”虽仅两字之差，但却反映出人们对废水问题认识上的本质性差异。调查结果表明，发达国家工业用水的重复利用率已经达到了75％～85％，而中国平均只有30％～40％，城市污水的回用率就更低。由此可见，我国到在废水回用上还大有潜力可挖。
在我们进行废水再用时，一定要科学评价废水回用的安全性并采取相应的对策。例如，废水再用于工业生产时，应该评价会不会使工业产品，质量下降和引起生产设备的损坏，废水回用于农业灌溉时应该评价会不会污染我们的农产品等等。所以，我们在实施废水回用时一定要谨慎行事，必须满足“三无一准”的基本要求：①对人体健康应无不良影响；②对环境质量、自然生态应无不良影响；③再用于工业生产时，对产品质量应无不良影响；④水质应符合各类使用规定的水质标准。
这样看来，采用什么样的废水回用技术，应该根据水量、水质和它的用途来确定，不能一概而论，否则不仅可能会浪费很多资金，还可能使再生水根本无“用武之地”。下面，让我们来看两个例子：
（1）农业灌溉
废水再用于农业灌溉，就需要看它的含盐量、毒性、氮、重碳酸盐、pH值等方面的指标能否达到要求。未经处理的原污水一般是不允许以任何形式用于灌溉的。否则，粪便聚集在农田里，可能直接影响农民的健康，还会滋生蚊蝇，传播病原体。此外，虽然附着于蔬菜表面的细菌、原生动物和蠕虫等经过阳光照射会很快死亡，但位于蔬菜叶子内部、茎的开裂处或潮湿的下层土壤中的病原体可以残留较长时间（如伤寒杆菌在潮湿的下层士中可存活数月）。过去，许多阁家和地区在进行污水灌溉方面都曾有过惨痛的教训。
（2）城市方面的再利用
我们把城市方面的再用分为有限制再用和无限制再用两种。
有限制的再用，通常是指把经过处理的废水用于消防、公园、花园、高尔夫球场的灌溉与冲洗厕所等。虽然这类再用在化学指标方面的要求比饮用水要低得多，但它要求必须不含有病原体或其他细菌。因为有管道误接或偶然用于饮用的危险，所以这类再用对废水的处理和消毒的要求还是较为严格的。这样，一个城市需要有两套供水系统才能实现废水的有限制的再用。这就需要从经济学的角度，通过“投入-效益”的分析来决定。一般来说，对于已建好供水系统的地区，建立双给水系统是有可能会造成资金浪费的。
无限制的再用，是指经深度处理的再生水赢接用于生活上的消耗。这种形式的再用，现在仍很少采用。因为它要求再生水水质符合饮用水水质标准，对处理的技术要求很高，所需要的处理成本就更不用说了。
随着国家对水危机问题的日益重视和公众环保意识的逐渐提高，近年来我国废水回用事业获得了快速发展。其中，中水工程建设就是一个很好的例子。那么什么是中水呢？从字面上看，中水就是介于上水与下水之间的水。我们知道，在城市里通常将自来水称为给水或上水，而将污水称为排水或下水。这样说来，中水起到了承“上”启“下”的作用，从本质上讲它实际上已经成了“废水回用”的代名词，即：中水就是经过了处理后又回过来重新利用的那部分污水或废水，上水、中水、下水在居民楼或居住小区甚至整个城市里构成了一个人工水资源循环利用系统。广义地理解，城市污水处理厂也算是典型的中水工程。20世纪80年代末以来，我国在缺水的华北地区率先开展中水工程建设，并快速发展到全国其他地区。自北京市颁布“中水设施建设管理试行办法”以来，目前北京市每天回用再生水超过30万立方米，再生水回用率达15％，再生水管线达到126千米。预计到2008年之前，北京市再生水回用能力达到82．5万吨／天。除废水回用外，城市雨水的深化利用潜力也很大。美国加州建设了十分庞大、完善的“水银行”，可以将丰水季节的雨水和地面水通过地表渗水层灌入地下，蓄积在地下水库中，供旱季抽取使用。日本、德国城市中大力发展屋顶及居住区地面的雨水收集系统，供城市杂用水及绿地灌溉之用。
由此看来，废水回用还大有文章可做，我们应该密切关注它的发展，并从身边的小事做起——倡导节约用水、开展一水多用、深化废水回用、重视再生水安全使用，为解决我们共同面对的水资源危机作一点贡献。
三、碧水工程
面对一条条乌黑发臭的河流、剧毒无比的“藻华”湖泊，我们该怎样运用聪明智慧和不懈的努力来使它们重现“鱼翔浅底，百舸争流”美景呢？！请实施碧水工程吧！广义地说，碧水工程包括的内容很多，如污水处理、废水回用等都可以算在其中。但这里要给大家介绍的是污染水体环境治理与生态恢复工程。如下以上海市苏州河综合治理为例简要地介绍碧水工程在我国的实施情况。
苏州河（又名吴淞江），全民125千米，上海境内长53．1千米，其中市区段长23．8千米，是联系太湖与黄浦江的丰要水道之一。苏州河具有泄洪排涝、航行运输、工业用水、农田灌溉、水产养殖、调节小气候、休闲娱乐、景观改善等多种功能，沿岸城市居民约300万人。
从20世纪20年代苏州河开始受到污染，随同上海的开埠和经济的不断发展，沿岸居民和各种工厂、作坊、码头、仓库、商业市口迅速密集，并不断向两岸腹地扩展，她在孕肓上海经济发展的同时，也接纳了两岸的污水，积淀了大量的污染底泥，水体污染逐渐加剧。黑臭的苏州河水和两岸杂乱简陋的建筑不仅严重制约了沿河的经济发展，恶化了市民的居住环境，同时也损害了上海这个国际性大都市的形象，整治苏州河是上海市1000多万人民的迫切愿望。
苏州河治理工作自20世纪80年代以来陆续展开。其主要治理措施包括“截污治污；综合调水；水清岸绿；生态恢复”等几个方面。
截污治污：造成苏州河黑臭的最主要原因是其长期、超量地接纳各种污染物。因此，治理苏州河的首要任务是截除其沿岸各种外来污染源，包括生活污水、工业废水、城市垃圾等等。近10年来，上海市通过实施苏州河水系污水外排工程，将每天几百万吨的各种污水输送到长江口或东海沿岸的几个特大型污水处理厂进行净化。除此之外，还通过拆除环卫码头（包括垃圾码头和倒粪站）、打捞水葫芦、收集过往船只的生活垃圾、疏浚重污染底泥等措旋减少外源和内源污染。截污治污工程极大地降低了苏州河的污染负荷，为快速消除黑臭提供的根本保障。
综合调水：古人云：“连则通，通则畅，畅则活，活则清”，古人义云：“流水不腐”。综合调水就是让苏州河干流乃至整个水系活起来。苏州河位于东海之滨，是一条感潮河流，受潮水顶脱作用，中下游污水在河道中长期游荡徘徊，是造成河水黑臭难以消除的原因之一。实施苏州河综合调水工程的目的在于利用水利工程设施综合调度水资源，改变苏州河的水动力条件（将潮汐往复流改为单向流），强化苏州河水体向外置换和自我净化能力，改善水质和促进水体良性生态循环。综合调水措施实施以来发挥了显著的工程效益，使得苏州河市区段基本消除了黑臭，苏州河与黄浦江交错带的色差也基本消失。作为苏州河干流调水工程重点建设内容之一，吴淞路桥闸建成以后，将在河口形成一道人造瀑布，不仅新增了一处水体景观，而且向水体中输送火量的氧气，加快了污染物的净化。
