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自古以來(lái)，人類(lèi)的生存與「水」關(guān)系密切。在人體內(nèi)進(jìn)行的生化反應(yīng)中，水是主要介質(zhì)，水也是新陳代謝反應(yīng)的參與者，因此可以說(shuō)有水才有生命。地球上大部分面積都被海水覆蓋，大自然界有水的循環(huán)系統(tǒng)：海水蒸發(fā)到大氣中冷卻為云及雨，雨水降到地面供人類(lèi)及萬(wàn)物使用，人類(lèi)社會(huì)生活、農(nóng)業(yè)或工業(yè)使用后的污水經(jīng)污水處理后又回到河川或海洋。

近年來(lái)，溫室效應(yīng)所造成的極端氣候，使得水循環(huán)系統(tǒng)驟變，頻頻出現(xiàn)極端的水災(zāi)和旱災(zāi)，水資源供需嚴(yán)重失衡。強(qiáng)降雨發(fā)生次數(shù)增加，臺(tái)風(fēng)豪雨后自來(lái)水原水濁度飆升。人口大幅增加，也使得全世界水資源的分配變得越來(lái)越重要。

聯(lián)合國(guó)糧食與農(nóng)業(yè)組織也指出：日常飲水、工業(yè)發(fā)展及農(nóng)業(yè)使用都需要的淡水資源，未來(lái)將面臨嚴(yán)重不足。因此，如何善用污水處理技術(shù)解決水資源匱乏問(wèn)題，已成為21世紀(jì)最重要的議題之一。
科學(xué)的污水處理技術(shù)解決水資源匱乏
有鑒于此，世界各國(guó)目前紛紛投入資源于污水處理技術(shù)科技的研發(fā)，例如以色列發(fā)展先進(jìn)的海水淡化技術(shù)，建立高再用率的污水處理循環(huán)系統(tǒng)供農(nóng)業(yè)灌溉等使用。新加坡也積極開(kāi)發(fā)各種新水源，包括海水淡化及新生水利用等，新生水技術(shù)是把生活和工業(yè)污水經(jīng)過(guò)三層處理（濾雜質(zhì)、逆滲透、紫外線消毒）后產(chǎn)生的凈化水。

當(dāng)未來(lái)污水處理技術(shù)達(dá)標(biāo)的排放水成為重要的水資源之一時(shí)，就要建立藉由科技讓「一滴水至少使用兩次」的水再生利用觀念。「水再生利用」是把生活污水、雨水貯留利用、農(nóng)業(yè)灌溉回歸水、海水、工業(yè)污水等處理后的水再生利用。2017年聯(lián)合國(guó)「世界水資源日」（每年3月22日）的主題是「廢水」，強(qiáng)調(diào)廢水回收再利用，認(rèn)為是因應(yīng)氣候變遷下缺水危機(jī)的有效手段。

污水處理技術(shù)的演進(jìn)
以上所談的水科技，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，應(yīng)該是污水處理技術(shù)。污水處理技術(shù)可分為飲用水處理及非飲用水處理，自來(lái)水處理就屬于飲用水處理，不是本文所談的重點(diǎn)，其他的都屬于非飲用水處理，范圍相當(dāng)廣。非飲用水處理的科技包括民生污水和工業(yè)污水的處理技術(shù)，以及污水再生處理利用技術(shù)。

以往廢、污水處理技術(shù)大都只考量污水中污染物的去除，注重污水處理后排放水水質(zhì)，以能達(dá)到污水處理技術(shù)規(guī)定指數(shù)的放流水標(biāo)準(zhǔn)為主要訴求。這些污水處理技術(shù)注重有效處理程序的建立，相關(guān)設(shè)備與材料的有效利用。

當(dāng)水回收再利用及工業(yè)污水處理技術(shù)中有用物質(zhì)回收循環(huán)受重視時(shí)，依傳統(tǒng)污水處理后的可排放水仍需去除或回收殘留的微量有機(jī)物及無(wú)機(jī)物，這時(shí)污水處理場(chǎng)將蛻變成為水與物質(zhì)回收循環(huán)的廠區(qū)。這就牽涉到更多分子層次的化學(xué)與化工技術(shù)，需針對(duì)不同的污水處理水質(zhì)應(yīng)用及物質(zhì)回收要求，使用不同的污水處理材料與工藝設(shè)備的水回收再利用技術(shù)，這些不僅是環(huán)工也是化學(xué)與化工的范疇，是一種需要高度整合的跨領(lǐng)域的污水處理技術(shù)。
全方位的污水處理技術(shù)概況
污水處理污水的科技研發(fā)，在污水處理相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展中，著重于最復(fù)雜的工業(yè)污水處理，從早期輔導(dǎo)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行工業(yè)污水處理，到現(xiàn)在協(xié)助高科技產(chǎn)業(yè)廠內(nèi)污水處理技術(shù)及節(jié)水規(guī)劃。因應(yīng)客觀形勢(shì)的變化與未來(lái)需要，也積極建立水回收再利用及資源回收技術(shù)。

由于研發(fā)人員擁有完整污水處理模塊與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)能力，以及多年的污水處理技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，因此建立了不少領(lǐng)先全球且已商業(yè)化的污水處理與水回收技術(shù)，在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)范圍涵蓋電子業(yè)、面板業(yè)、石化業(yè)、化工業(yè)、食品業(yè)、紡織業(yè)、鋼鐵業(yè)等。

從永續(xù)經(jīng)營(yíng)的角度來(lái)看，工業(yè)污水處理要考慮經(jīng)污水處理的排放水可回收再利用及有用物質(zhì)的回收和循環(huán)利用。科技組正結(jié)合材化所所內(nèi)不同性質(zhì)的研究部門(mén)，積極研發(fā)與國(guó)際同步的污水處理及水回收再利用的新技術(shù)和新材料。污水處理回收再利用根據(jù)不同的目的，需要不同的污水處理程序單元。科技組也協(xié)助國(guó)內(nèi)廠商針對(duì)所要進(jìn)行污水處理的水質(zhì)與水量，從污水處理回收的觀點(diǎn)，重新評(píng)估改善既有的工廠工業(yè)污水處理單元或整合所需的處理單元，建立有用、有效率的工業(yè)污水處理系統(tǒng)。
創(chuàng)新的污水處理技術(shù)簡(jiǎn)述
工業(yè)污水處理技術(shù)包括生物處理及物化處理。這些年來(lái)，工研院研發(fā)出不少已實(shí)廠化的創(chuàng)新污水處理技術(shù)，如厭氧性生物處理的「上流式厭氣污泥床」污水處理技術(shù)、厭氣流體化床生物污水處理技術(shù)、結(jié)合薄膜分離與生物反應(yīng)兩項(xiàng)技術(shù)的膜分離生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)，以及多孔性生物擔(dān)體污水處理技術(shù)。物化污水處理技術(shù)則有可處理含氟、砷等無(wú)機(jī)廢水的「流體化床結(jié)晶污水處理技術(shù)」，應(yīng)用于污水回收再利用的「倒極式電透析脫鹽污水處理技術(shù)」等。

目前國(guó)內(nèi)可生化污水處理工藝技術(shù)正被各企業(yè)大范圍的投入使用中，但目前各大生化污水處理工藝技術(shù)都有著不同的技術(shù)處理缺點(diǎn)。如污泥穩(wěn)定性差，COD、BOD、氨氮和總氮去除率低等，像工業(yè)電鍍污水及垃圾場(chǎng)污水等一些水質(zhì)復(fù)雜的污水更是加大了污水處理工藝的技術(shù)處理難度。