随着城市化进程的加速，城市污水问题日益突出。有效处理这些废水不仅关系到环境保护，也关乎公众健康和经济发展。在过去，人们对如何处理城市污水缺乏认识，常见的是将其直接排放于河流、湖泊或海洋中，这种做法严重破坏了生态平衡，并且导致了多种疾病的发生。因此，对于如何处理这类有害物质产生了一系列探索和创新。
早期处理手段：在工业革命初期，大量化学品和废料被无序排放至自然环境中，其中包括城镇地区的生活垃圾和工业废水。这一时期对环境造成了极大的破坏，因为那时还没有相应的监管措施来限制这种行为。
过滤沉淀法：随着科学技术的发展，一些简单的手段开始被用于过滤沉淀污染物，如使用泥土层或其他材料来吸收一些有害物质。不过，这些方法并不能完全解决问题，因为它们无法去除所有细小颗粒及溶解性污染物。
生活垃圾填埋：到了20世纪初，以填埋为主体的手段成为了主流选择。通过将生活垃圾填入地下层，可以减少空气中的异味，但同时也会引起地面沉降的问题，并且长远而言可能会对地下水造成影响。
激活-sludge脱氮过程：这一步骤是现代城市污水处理中的一个关键环节。在这个阶段，将含有大量生物大分子的生物 slime（又称为“浆液”）进行热解变成固体形式，使得可再利用肥料减少二氧化碳释放，从而进一步降低温室效应，同时提高资源回收率。
微生物净化系统：微生物净化系统通常包含两个主要部分。一部分是由微生物组成的小型反应器，它们可以消耗大量残余养分；另一部分则是用来促使剩余营养物质转换为固体形式以便更好的去除。这一系统能显著提高处置效果，同时能够生产出高质量的地面肥料作为农业资源利用。
无机化学药剂与物理-化学剥离: 在某些情况下，无机化学药剂如磷酸盐、铁盐等可以帮助捕捉悬浮性颗粒及某些溶解性有害物质。而物理-化学剥离则涉及到用各种设备如旋转锅、电磁波等方式去除油脂以及挥发性有机化合物(VOCs)等。这些方法在不同条件下都具有不同的适用范围和效果，是现代市政工程中不可或缺的一环。
尽管现有的技术已经较好地解决了许多问题，但仍然存在不足之处，比如需要不断提升能耗效率、改善生态友好程度以及确保成本控制。此外，在全球气候变化背景下，还必须考虑更多基于可持续性的解决方案。此外，与传统方法相比，新的研究趋势倾向于采用先进科技，如纳米材料应用、高效膜式反渗透(HRO)技术，以及甚至结合太阳能光伏发电供电模式，以实现更加绿色、高效、经济实用的城市污水处理体系。未来的挑战不仅在于如何改善当前手段，更是在于不断寻求创新路径，为人类提供一个更加清洁安全健康的地球家园。
