近年来，世界各国已较多地采用在生物处理的曝气池中投加铁盐的方法，使除磷的效果明显提高，并使活性污泥的浓度提高，污泥颗粒紧实，使生物处理的效果更加稳定。在生物处理工艺中加入混凝沉淀等工艺，使处理后的出水达到更高的标准，可以满足回用的要求。
一、各种生物处理工艺的有机结合
在污水生物处理领域，由各种工艺间的有机结合而产生了多种新型处理工艺，它们各具特点，并已逐渐应用于工程实践。传统活性污泥法与氧化沟结合。法国公司把传统活性污泥工艺与氧化沟结合起来，采用同心圆结构布置好氧区、缺氧区、厌氧区，使每个区形成循环流态并在功能分区安排上设计出不同组合以实现不同要求，从而开发出多种A/A/O脱氮除磷工艺。
复合生物膜/活性污泥工艺，是近年来颇受关注的新型污水处理工艺，它是随着生物膜法处理工艺的发展而逐渐发展起来的一种新型反应器，其特点是在活性污泥曝气池中投加填料作为微生物附着生长的载体，进而形成悬浮生长的话性污泥和附着生长的生物膜，去除污水中的有机物。生物膜法与其他污水处理工艺相结合形成的反应器称为复合生物反应器。这里，复合是指反应器中同时存在附着相和悬浮相生物。在曝气池中填加载体供微生物附着生长构成复合生物反应器，提高反应器中污泥浓度和运行稳定性，是提高活性污泥法效能的有效措施。国内外研究表明，复合生物反应器可以明显改善污泥的沉降性能，克服污泥膨胀现象，硝化菌优先附着生长在载体上，使硝化作用与悬浮相生物的污泥龄(SRT) 无关，提高硝化效果。
传统的生物脱氮除磷工艺多采用活性污泥法，聚磷菌、反硝化菌、硝化菌等共存于同一活性污泥系统，生物法除磷是通过污泥过量吸磷后富含磷污泥排除而去除，要求污泥龄较短，而硝化脱氮则需较长的污泥龄，因此在传统工艺运行过程中，必然存在硝化菌和聚磷菌的不同泥龄之间的矛盾，使除磷和脱氮相互千扰。为了克服以上矛盾，近年来出现了采用活性污泥法和生物膜法相结合的污水处理工艺。其中上海市政工程设计研究总院(集团) 有限公司开发的双污泥脱氮除磷处理工艺是一种典型的活性污泥法和生物膜法相结合的工艺。
二、膜/活性污泥法组合工艺的发展
1969年美国的Smith首先报道了活性污泥生物法和超滤结合处理城市污水的方法，可谓膜生物反应器的雏形。进入20世纪80年代后，随着膜的开发，国际上对膜生物反应器的研究更是方兴未艾。日本，法国、美国、澳大利亚等国对膜生物反应器的研究都投入了大量力量，使膜生物反应器的研究更深人、更全面。膜生物反应器工艺集微生物的生物降解作用和膜的高效分离作用于一体。由于微生物的高浓度可以使反应器的处理效率提高，加上膜的精滤作用，使出水水质良好，装置占地面积小，产泥量少。这种工艺的关键是膜（超滤膜或精滤膜）的研制和运行工艺的研究。
水资源短缺、水污染等问题的加剧将给21世纪人类社会持续发展带来深刻的影响。研究新的污水处理技术，将处理后的水和泥变为可利用的资源，使污水处理事业成为一种自然资源再生和利用的新兴工业，是解决水污染和合理利用水资源的重要途径之一。作为污水处理技术的研究方向，重点在于降低能耗、改善出水水质、减少污泥量、简化与缩小处理构筑物的体积、减少占地、降低基建与运行费用、改善管理条件等。就我国目前的污水处理现状而言，污水处理技术市场需求相当大。城市污水处理的发展趋势将表现为以下几个方面的特点：
1. 氮、磷营养物质的去除仍为重点，也是难点；
2. 工业废水治理开始转向全过程控制；
3. 单独分散处理转为城市污水集中处理；
4. 水质控制指标越来越严；
5. 由单纯工艺技术转向工艺、设备、工程综合集成产业化及经济、政策、标准综合性研究；
6. 污水再生利用日益受到重视；
7. 污泥处理处置问题亟待解决；
8. 中小城镇及农村水污染与治理问题受到重视。
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