随着城市化进程的加快，城市污水问题日益突出。为了解决这一问题，各国政府和环保组织正在不断投入资源进行研究和实践，以开发更高效、更环保的城市污水处理技术。
首先，传统的机械生物联合法（MBBR）在市政工程中得到了广泛应用。这一方法结合了生物活性炭、生物膜反应器等现代生物处理技术，不仅能有效降低有机物质和氨氮含量，还可以提高废水中的氧气利用率，使得整个生态系统更加健康。
其次，近年来微生物燃料电池（MFCs）作为一种绿色能源产生了一定的关注度。通过将污水中的有机物转化为电能，这不仅能够减少对传统能源依赖，还可以降低排放并提供额外收益，为城市供暖或供电提供新的途径。
再者，无管道式净化系统（SBR）的普及也成为了一个重要趋势。这种系统采用无固定的沉淀时间，可以根据实际需求灵活调整处理过程，对于小规模或分散的小型生活区来说尤为适用，可显著减少占地面积，同时提高操作简便性。
此外，对于某些特殊化学品，如重金属和药物残留等，在传统物理化学方法难以完全去除的情况下，应用纳米材料如碳纳米管等进行吸附或离子交换成为可能，这些新兴材料具有高效率、高安全性的特点，为深层次污染物去除打开了新的窗口。
同时，与工业界合作也是推动城乡一体化建设的一个关键方面。在一些大型工业企业周边地区，可以利用这些企业产生的一部分废热来驱动污水处理设施，从而实现节能减排，同时还能够提升本地经济发展水平，让环境保护与产业升级相互促进。
最后，由于全球气候变化带来的极端天气事件频发，一些研究机构开始探索如何让城市污水处理设施更加耐寒耐旱甚至可持续工作在极端条件下。这涉及到设计上采用多种应对策略，比如增加冗余设备、优化运营管理模式以及研发适应性强的大众产品，以确保即使是在恶劣天气条件下也能保持正常运行状态保障公共卫生安全。
