深度處理的目的是進一步去除二級（強化）處理未能完全去除的有機污染物、SS、色度、嗅味和礦化物等。常見的深度處理技術包括混凝沉淀、介質過濾（含生物過濾）、膜處理及氧化等，本指南將膜生物反應器（MBR）技術也包括在深度處理技術中。

1、混凝沉淀技術
利用混凝劑使水中的懸浮顆粒物和膠體物質凝聚形成絮體，然后通過沉淀的方式去除絮體。混凝劑混合反應方式可采用管道混合或機械攪拌等方式。宜選擇鋁鹽和鐵鹽為主的混凝劑，必要時可投加有機高分子助凝劑。沉淀設施主要有平流、豎流、輻流和斜板（管）沉淀池，也可利用澄清池去除絮體。

（1）（適用范圍）適用于城鎮污水二級處理/二級強化處理出水的深度處理，同時也可作為預處理技術，保障后續處理工藝過程穩定運行。
（2）（技術特點）經濟、簡便、適用范圍廣，對濁度、磷及表觀色度均有較好的去除效果。
（3）（運行參數）混凝劑投量與進出水水質、混凝劑種類有關，一般運行情況下宜為2-10mg/L（以鐵或鋁計）；混合反應時間宜為10-15min，沉淀時間宜為60-120min。
（4）（處理效果）以二級處理出水為進水，混凝沉淀出水濁度可達到1-5NTU；ODCr去除率約為10-30%；根據來水總磷濃度，總磷去除率通常為40-80%。

2、介質過濾技術
包括砂濾、濾布濾池等SS去除技術，本指南將生物過濾也包括在介質過濾中。

2.1砂濾
利用一定粒徑的石英砂等無機介質過濾截留懸浮物、膠體物質。
（1）（適用范圍）適用于混凝沉淀出水或其他有除濁要求水的深度處理。城鎮污水二級處理/二級強化處理出水濁度較低時可采用微絮凝-過濾。常用的砂濾池有V型濾池等。
（2）（技術特點）簡單、經濟、實用，運行穩定可靠，其中微絮凝-過濾具有一定的除磷效果。
（3）（運行參數）粒徑、濾層厚度及濾速等運行參數與采用的濾池形式有關。當采用V型濾池時，均質濾料濾層厚度宜為1.0-1.5m左右，濾速宜采用4-8m/h，根據來水濁度確定反沖洗周期。
（4）（處理效果）砂濾出水濁度；微絮凝-過濾對磷的去除與進水濃度以及絮凝劑投加量有關，去除率通常為20-50%。
（5）（注意事項）采用微絮凝-過濾時，設計操作不當可能導致濾池反沖洗周期縮短、出水濁度升高。

2.2濾布濾池
利用一定孔徑的濾布過濾去除總懸浮固體。濾布濾池技術為表面過濾技術，可以替代傳統的深床過濾。
（1）（適用范圍）適用于混凝沉淀出水或其他有除濁要求水的深度處理。
（2）（技術特點）節省能耗，一般是常規氣水反沖濾池能耗的1/3；過濾水頭小；占地面積小，維護使用簡便。
（3）（運行參數）水力負荷宜為6-16m3/(m2•h)，濾盤直徑一般為0.90-3.00m，濾盤反洗轉速一般為0.5-1.0r/min。
（4）（處理效果）對SS的去除率可達50%以上。
（5）（注意事項）當SS過高或黏附性較強時，濾布易發生污染和堵塞。

2.3生物過濾
利用濾料及其表面附著的生物膜去除氮、有機污染物和懸浮物。根據處理目標不同分為曝氣生物濾池和反硝化濾池。
（1）（適用范圍）適用于以城鎮污水二級處理/二級強化處理出水的深度處理，也可用于臭氧氧化出水的后處理。曝氣生物濾池適用于氨氮的去除，反硝化濾池適用于硝態氮的去除。
（2）（技術特點）去除氨氮（或總氮）和有機污染物。
（3）（運行參數）曝氣生物濾池以氨氮為去除目標時，容積負荷一般為0.2-0.6kg氨氮/(m3濾料•d)，濾速宜為3-6m/h，供氣量宜為70m3/kg氨氮左右；處理臭氧氧化出水時，濾速宜為4-10m/h；反硝化濾池容積負荷一般為1-1.5kg硝態氮/(m3濾料•d)，濾速宜為5-8m/h，外加碳源可按去除硝態氮的5-6倍（CODCr/N）計。
（4）（處理效果）以二級處理出水為進水時，曝氣生物濾池氨氮去除率可達90％以上，CODCr的去除率可達10-30％，出水SS一般≤15mg/L；以臭氧氧化出水為進水時，可有效去除臭氧氧化產生的小分子有機物，如醛類等；反硝化濾池硝態氮去除率主要取決于投加的碳源量，一般為50-90％。
（5）（注意事項）曝氣生物濾池在水溫低時硝化效率會下降；反硝化濾池對碳源投加控制要求高，供應不足時會產生亞硝酸鹽積累，過量時會導致出水有機物含量升高，而且應注意因生物生長而導致的濾床堵塞問題；原則上氮的去除應優先在二級強化處理單元完成。

3、膜處理技術
本指南所指膜處理技術包括基于微濾和超濾的固液分離技術，以及基于反滲透的脫鹽及溶解性污染物去除技術。具體包括：膜生物反應器（MBR）技術、微濾/超濾膜過濾技術；反滲透（RO）技術等。

3.1膜生物反應器
將膜分離技術與活性污泥生物處理單元相結合，以膜過濾取代傳統二沉池的水處理技術。常用組件類型主要有板式和中空纖維兩種。
（1）（適用范圍）適用于以城鎮污水為水源的污水再生處理。
（2）（技術特點）可克服傳統活性污泥法的污泥流失和膨脹問題；容積負荷高，處理效果穩定，出水水質總體上優于常規生物處理技術。
（3）（運行參數）膜通量一般為10-20L/(m2•h)，操作壓力宜小于0.05Mpa，氣水比宜為10-30。
（4）（處理效果）出水CODCr<30mg/l，濁度<1ntu。
（5）（注意事項）容易出現膜污染問題，對運行管理要求高，檢修及化學清洗較復雜，需進行定期在線清洗和離線清洗；膜組件采用中空纖維更換周期一般為3-5年，采用板式更換周期一般為5-8年，需要考慮膜組件更換費用；由于受膜通量限制，遇到水力沖擊負荷時調節余量較小；反應器內污泥濃度高，膜組件出現損壞等問題時，需注意出水的水質安全。

3.2微濾/超濾膜過濾
利用微濾膜或超濾膜去除水中SS和膠體物質的處理技術，主要包括外置式和浸沒式兩種應用方式。常用組件類型主要有板式、管式和中空纖維三種。
（1）（適用范圍）適用于以城鎮污水二級處理/二級強化處理出水的深度處理。
（2）（技術特點）可替代常規的沉淀-過濾工藝，具有高效去除懸浮物和膠體物質的能力，出水水質優于常規介質過濾；占地面積小，自動化程度高；浸沒式適用于使用沉淀-過濾工藝的城鎮污水再生處理設施的升級改造。
（3）（運行參數）運行參數與膜的過濾方式有關。外置式：操作壓力宜≤0.2Mpa，膜通量宜為40-70L/(m2•h)，反沖洗周期宜為30-60min；浸沒式：操作壓力宜≤0.05Mpa，膜通量宜為30-50L/(m2•h)，反沖洗周期宜為30-60min。
（4）（處理效果）CODCr去除率約為5-30%，濁度<0.2ntu，水回收率≥90%。
（5）（注意事項）浸沒式采用負壓抽吸方式出水，運行成本較外置式低20-50%；外置式具有產水通量大，相同處理規模使用膜面積少，投資節省的優點。需定期進行在線和離線化學清洗，膜組件更換周期約為3-5年。

3.3反滲透技術
利用只能透過水而不能透過溶質的反滲透膜進行水中溶解性物質去除的膜分離技術。
（1）（適用范圍）適用于對溶解性無機鹽類和有機物含量有特殊要求的再生水生產。
（2）（技術特點）出水水質好，有機質和無機鹽含量遠低于其他膜處理技術的出水；可通過對反滲透濃水回收提高產水率。
（3）（運行參數）進水污染指數（SDI15）<3，運行壓力≤2.0mpa。
（4）（處理效果）一級兩段反滲透產水率可大于70%，一級RO系統的脫鹽率可大于95%，二級RO的脫鹽率可大于97%。
（5）（注意事項）反滲透對預處理要求高，一般要求有超濾或微濾預處理，并使用一次性的保安過濾器（一般采用5微米濾元）；反滲透出水pH值偏低，需根據水質需求進行調整；有大量濃水產生，濃水無機鹽和有機質含量高，其處理處置需要給予充分的考慮；反滲透膜用于污水再生處理容易產生膜污染問題，每年需進行2-6次膜的化學清洗，3-5年需更換膜組件；實際運行中，進水泵不能停水，冬季低溫期需采取適當的保溫措施。

4、氧化技術
利用臭氧等強氧化劑對水中色度、嗅味及有毒有害有機物等進行氧化去除的技術，根據來水水質狀況和出水水質要求還可以采用臭氧－過氧化氫、紫外－過氧化氫等高級氧化技術。

4.1臭氧氧化
利用臭氧作為氧化劑對水中色度、嗅味及有毒有害有機物進行氧化去除。
（1）（適用范圍）主要用于水中色度、嗅味及有毒有害有機物等的去除。適用于城鎮污水二級處理/二級強化處理出水的深度處理。
（2）（技術特點）現場制備，操作簡便，可綜合改善水質，并強化病原微生物的去除。
（3）（運行參數）臭氧投量宜為3-8mg/L，接觸時間宜為5-10min。
（4）（處理效果）對色度、嗅味以及含不飽和鍵的有毒有害有機物去除效果顯著，出水色度一般小于10度，可有效去除嗅味，并具有降低生物毒性的效果。
（5）（注意事項）具有強氧化性，與臭氧接觸的相關設施應采用耐氧化材料；臭氧有毒，氣味難聞，必須設置尾氣破壞裝置，并采取防止臭氧泄漏的措施；宜采用后置生物過濾技術（如生物活性炭過濾）去除臭氧氧化中間產物（醛類物質等）。

4.2臭氧－過氧化氫
利用臭氧－過氧化氫聯用技術對水中色度、嗅味及有毒有害有機物進行氧化去除。
（1）（適用范圍）適用于城鎮污水二級處理/二級強化處理出水的深度處理。
（2）（技術特點）利用氧化能力比臭氧更強的羥基自由基進行氧化；運行方式靈活，根據實際情況可選擇單獨臭氧氧化、臭氧-過氧化氫聯用等方式，采用聯用方式時，可在多級臭氧接觸池的后段投加過氧化氫；與紫外-過氧化氫技術相比較而言，不受濁度影響，反應時間短。
（3）（運行參數）臭氧投量宜為3-8mg/L，過氧化氫與臭氧的投加比一般為0.3-0.5（質量比），接觸時間宜大于5min。
（4）（處理效果）色度、嗅味去除效果與單獨臭氧氧化相當，比單獨臭氧氧化具有更強的氧化能力。
（5）（注意事項）與臭氧氧化相同，需要關注臭氧的氧化性和毒性；過氧化氫在高溫下容易分解，儲運要注意安全；出水中可能有過氧化氫殘留，對過氧化氫含量有要求時，需采用活性炭床進行過氧化氫分解處理。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。

4.3紫外－過氧化氫
利用紫外－過氧化氫聯用技術對水中色度、嗅味及有毒有害有機物進行氧化去除。
（1）（適用范圍）適用于城鎮污水二級處理/二級強化處理出水的深度處理。
（2）（技術特點）利用氧化能力強的羥基自由基進行氧化，同時兼有消毒效果。
（3）（運行參數）紫外線有效劑量≥20mJ/cm2，過氧化氫投量宜為3-8mg/L，接觸時間宜大于30min。
（4）（處理效果）比臭氧具有更強的氧化能力，具有一定的除色除嗅效果。
（5）（注意事項）水中SS及紫外燈管表面的積垢易降低紫外線消毒效率；紫外燈管壽命一般為一年，會產生含重金屬的廢棄燈管，需采取相應的安全處置措施。