德国的污水处理目前仍以去除有机物和营养物为主要目的。自21世纪始，如何高效并可持续利用资源与能源、如何减少温室气体排放、减缓全球变暖等问题变得越来越重要。随着大环境格局的日益变化，污水处理也将面临着亟待解决以往问题和适应未来发展的迫切需求。德国的污水处理正在迎来以下几个“新挑战”，而全文将针对以下问题展开讨论。

● 如何减少能源消耗、如何提高能源自給率;

● 如何减少污水处理过程中二氧化碳、甲烷、一氧化二氮等温室气体的排放;

● 如何追求物质合理循环，从污水中回收磷等营养物质;

● 如何去除污水中的微污染物。

1、综述

在德国，污水处理起源于150年以前。一直以来，污水处理技术以及处理对象都在不断地发生着改变。19世纪初期，随着欧洲工业化和城市化的兴起，流行性传染病也随之扩散，而恶劣的城市卫生条件则是传染病迅速扩散的重要原因之一。因此，政府迫于外界压力，便将设计建造城市污水处理系统提上了日程。19世纪末，机械处理技术拉开了污水处理技术的序幕，紧接着，在20世纪的第一个十年中，生物处理技术诞生了。

然而在1960年左右，由于水体富营养化的出现，北海和波罗的海的河流、湖泊的水质问题开始日渐显现。为此，政府不得不制定应急策略，于是第一批关于如何治理市政废水中有机物的大纲性管理办法出台了。从此，污水处理目的由单一的保护人类健康逐渐向保护环境转变，尤其是保护作为生态体系重要组成部分之一的水环境体系。1980年左右，污水处理的对象开始向营养物去除转变，尤其是含氮、磷的营养物。

21世纪初期，如何保持高效并可持续利用资源，尤其是能量利用，以及如何阻止全球变暖，特别是通过温室气体减排等方法，变得越来越重要。德国的污水处理新型研究领域可以大致划分为以下几类：

——如何减少能耗，提高能源产率;——如何减少二氧化碳、甲烷和氮氧化物的排放;

——如何加强能源回收，尤其是磷元素的回收。

但是，无论处理工艺发生什么变革，污水处理仍然要把污染物削减作为主要目的。在此基础上，近年来产生的新挑战之一是如何去除水体中的微污染物，尤其是药物残留带来的微污染物。本文将重点阐述如何应对这些“新型挑战”的处理方法和工艺。

2、德国概况

德国坐落在欧洲中部，是一个高度工业化的国家。德国拥有357,000km2的国土面积以及8千万人口。预计直到下个世纪，德国大部分地区的人口都将不再增加，甚至有些地区人口还将略有缩减。德国北部地区以低地为主，而南部地区主要以山脉为主。德国地形图见图1。

图1 德国地形部分图