膜技术革命
随着科技的不断进步，传统的离子交换和活性炭滤料已经无法满足日益增长的人口对清洁水资源的需求。因此，膜技术在水处理领域扮演了越来越重要的角色。微孔纳米滤膜、超滤膜和反渗透（RO）等高效率、高纯度的膜材料被广泛应用于饮用水生产中。在这些高性能膜上，可以实现细菌、病毒以及大多数化学物质等微粒的大规模去除，使得得到的是极为安全、无菌化饮用水。
生物处理创新
生物处理作为一种环境友好的净化手段，通过利用微生物代谢过程对污染物进行转化和降解，对于改善城市生活排污问题具有重要作用。例如，在有机废弃物中的有机碳可以通过厌氧消化过程转变成生物气体，而在 aerobic 条件下则能进一步转化为二氧化碳。此外，采用先进工艺如A/O法或SBR法，可以有效提高污泥浓度，从而减少后续脱硫及再生能源生成量，同时提高整个系统运行效率。
光催化剂与太阳能热力学
光催化剂是一种结合了光合反应与催化作用的小分子或固体材料，它们能够在没有电源的情况下直接将含氮废水中的氮气还原为氨，然后由该系统内自行循环利用，从而实现节约能源同时提升制备产出的质量。这项技术不仅能够显著降低操作成本，而且对于那些远离电网区域来说，是非常实用的解决方案。此外，将太阳能热力学应用到工业蒸馏中，可提供稳定的温差供给，有助于提高蒸馏效率和产品品质。
空气扩散式湿法脉冲氧接触器（Aerated Pulsating Biofilter, APB）
空气扩散式湿法脉冲氧接触器是一种新型生物过滤装置，其工作原理是通过定时喷射空气以产生压力波动促使悬浮颗粒向上流动，并与底部静置区形成强烈混合，从而加速其沉淀速度及效果。在此基础上，该设备可进一步配备人造泡沫层或者其他介质，以增加表面积并优化营养盐分布，便于微生物生长，提高整体过滤能力。此技术尤其适用于农村地区，因为它既节省空间又经济实惠，不依赖复杂设备维护。
智能监测与控制系统
随着信息技术发展，我们可以设计出更加智能、高效的地面径流模型，这些模型能够模拟不同天气条件下的雨量变化，以及随之影响的地面径流行为。结合传感器网络安装在地面径流量较大的地点，这些数据可以帮助我们更好地预测洪涝风险，并进行提前调控措施，如开启排泄沟渠或者临时引导雨水入河道，以减轻城市洪涝带来的影响。而这都需要一个集成了数据采集、分析、大数据存储以及云端服务支持的智能监测系统来支撑其运作。
