过滤系统的优化
在传统的过滤系统中，常见的是使用离心式沉淀池和活性污泥沉淀池。然而，这些设备虽然效率较高，但占用空间大，运维成本较高。此外，由于固体废物产生量大的限制，使得这些传统设备难以适应未来规模更大、功能更强的城市污水处理需求。因此，新一代的过滤技术如微生物燃烧技术（MBBR）和生物膜反应器（BPR）等被逐渐推广，它们能够在小型化、高效能下实现类似或更好的处理效果。
氧气补给与控制
氧气是进行有机物分解和消毒过程中的关键因素。传统的氧气供应方式主要依赖于空气吹入法或者通过潜流道直接接触空气来实现。在现代工业上，对氧气浓度、流量及时刻精确控制成为可能。这可以通过采用自动调节性的压力增压泵或者利用先进的一次性溶解罐来实现，从而提高了整个处理过程的稳定性和效率。此外，随着智能化水平提升，可以实现对每个单元区间内氧氣含量进行监测和调整。
处理能力提升与扩展
随着人口增长以及经济发展，不断增加的人口数量导致城市污水排放量也随之增加，因此必须不断提升污水处理厂的处理能力。为了满足这一要求，一种解决方案是通过扩建现有的设施，比如安装更多的生化反应塔或者增加更多层次结构。但是这种方法存在局限性，因为它会带来额外建设成本，并且可能会影响到原有的操作稳定性。
环境保护与能源回收
现代城市生活中不可避免地伴随着大量资源浪费，其中包括热能、大部分化学品等。为了减少环境影响，新的设计趋向于将这些资源重新利用起来。在某些情况下，可以将发酵后的生物质转换为能源，如沼渣发电或生物燃料生产，以此降低总体能源消耗并减少温室气体排放。而对于化学品，则可以采取集中回收再利用策略，有助于减轻对自然环境造成负面影响。
智能监控与自动化管理
随着信息技术和通信技术的大幅进步，在现代城市污水处理厂中引入智能监控系统已经成为常态之一。这不仅使得实时数据获取更加便捷，而且还允许远程控制操作员监视所有环节，从而提高了工作效率同时降低了人为错误发生概率。此外，还有一些基于人工智能算法的小程序开始应用在预测模型上，以帮助管理者提前预知潜在问题并做出相应调整，为整个体系提供了一个更加灵活有效的手段。
