（1）膜生物反应器（Membrane Bioreactor, MBR）及其膜污染
膜生物反应器是一种将微滤或超滤膜技术与生物处理工艺结合的废水处理技术。它能有效去除悬浮固体和营养物，提供高质量的出水。然而，MBR系统中的膜污染是一个主要挑战，它涉及生物性、无机和有机物质在膜表面的积累，导致通量下降和操作成本增加。解决膜污染的策略包括优化水力和污泥管理、定期清洗和采用抗污染膜材料。
（2）氢基质生物膜反应器（Hydrogen-Based Membrane Bioreactor, HBMBR）
氢基质MBR是一种利用氢气作为补充底物来增强生物处理效率的技术。它通过促进特定微生物群落的生长，提高系统中的硝化和反硝化反应，从而更有效地去除氨氮和硝酸盐。氢基质MBR在处理高氨氮废水方面显示出巨大潜力，能够实现更高的氮去除率和更低的能耗。
（3）硫驱动脱氮（Sulfur-Driven Denitrification）
硫驱动脱氮是一种生物过程，通过硫氧化细菌将硫化合物转化为硫酸盐，同时利用硫氧化过程中释放的能量将硝酸盐还原为氮气。这种方法为含硝酸盐废水的处理提供了一种环境友好型的替代技术，尤其适用于那些碳源受限的环境。
（4）厌氧氨氧化（Anammox）
厌氧氨氧化是一种由特定微生物（anammox细菌）介导的生物过程，能够直接将氨氮和亚硝酸盐氮转化为氮气。与传统的硝化-反硝化过程相比，厌氧氨氧化不需要额外的有机碳源，能耗更低，产生的污泥量更少。这一过程在处理低C/N比的废水中尤为有效。
（5）剩余污泥资源化（Sludge Resource Recovery）
剩余污泥资源化是指将污水处理过程中产生的污泥转化为有价值的资源，如能源和肥料。这包括通过厌氧消化回收生物质能源（如沼气）、通过热化学处理回收磷元素、以及通过堆肥和土地应用利用污泥中的有机质。剩余污泥资源化不仅减少了废物处理的环境影响，还提供了经济上的收益。
