地下式污水處理廠從誕生至今已有80多年的歷史，隨著相關研究的不斷深入及工程技術的日漸成熟，地下式污水處理廠在全球范圍內得到了越來越廣泛的應用。目前，世界上10多個國家穩定運行的地下式污水處理廠有200余座，其中以芬蘭、瑞典、韓國、日本等國家應用最多;我國也有20多座地下式污水處理廠處于穩定運行中，取得了較好的社會、經濟和環境效益。
地下式污水處理廠常用工藝類型
MBR工藝
MBR工藝具有出水優質穩定、剩余污泥產量少、占地面積小、脫氮除磷效率高、可實現全程自動控制等優點，因而特別適用于占地面積有限、對自動化要求程度高的地下式污水處理廠。該工藝集約化程度高、對周邊環境影響小、處理后的出水可直接用于景觀河道補水。除此之外，采用MBR 膜過濾工藝代替二沉池進行深度處理，在節省占地的同時可提高生化池中的污泥濃度，從而提高系統的處理效率。目前，我國采用MBR技術的地下式污水處理廠如表1所示。
AAO及其改良工藝
AAO工藝及其改良工藝，如Anoxic-AAO工藝、分段進水AAO工藝、多級A/O工藝等，具有脫氮除磷效率高、有效抑制絲狀菌膨脹、運行費用低等優勢。為獲得更高、更穩定的出水水質，在設計地下式污水處理廠時，常把AAO工藝與其他工藝設備組合使用，例如MBR、MBBR、深床濾池、纖維轉盤濾池等。目前，我國采用AAO工藝的地下式污水處理廠如表2所示。
其他工藝
MBBR工藝是通過向反應器中投加一定數量的懸浮載體用于微生物著床形成生物膜以實現生物脫氮除磷和有機物去除的工藝，該工藝兼具傳統流化床和生物接觸氧化法兩者的優點，投資少、運營管理方便、污泥產率低，可不設置污泥回流設備，不需要填料支架，克服了傳統活性污泥法及固定式生物膜法的缺點及限制，我國青島高新區地下式污水處理廠就是最有代表性的MBBR工程案例之一。
地下式污水廠存在的問題
施工難度大、建設成本高
地下式污水處理廠的建設需要深基坑開挖施工和分層布設，難度大且建設成本較高。一般情況下，地下式污水處理廠的投資成本(4 000～6 000元/m3)是同等規模地上式污水處理廠的2～3倍，與此同時，地下需要增加除臭和通風等設備，運營成本也較高，這兩項的電耗可能達到全地下廠總電耗的30%～50%。
風險性高、安全隱患大
有研究指出，地下式污水處理廠污水處理過程中產生的硫化氫、氨以及諸如甲硫醇、甲硫醚等揮發性有機物會對人體健康產生嚴重危害，而污水處理過程中的噪聲污染也會對工作人員的健康產生影響。地下式污水處理廠存在的安全隱患也不容忽視，水廠斷電或是遇到強降雨時，可能會發生水倒灌、污水泄漏等情況，導致水廠存在被淹隱患。據稱，地下式污水處理廠至少要設置3道閘門保障污水處理廠的防澇。與此同時，地下式污水處理廠由于采用地下密閉的建設形式，因而也存在火災隱患。
地上景觀設計單一
地下式污水處理廠的地上空間除部分留作采光使用外，大部分都可用于進行景觀設計，一般包括公園、濕地、園林以及文體娛樂等設施。但總體而言，雖然目前地下式污水處理廠的景觀設計取得了一定的發展，但仍存在著設計理念相對落后、模式比較單一、功能不夠完善、綜合效益較低等問題，尚有很大的提升空間。
缺乏規范性文件的指導
據了解，美國、日本、歐盟都有關于地下式污水處理廠的相應規范和標準，而我國地下式污水處理廠的建設和運行維護只能依靠傳統經驗或是直接把地上式污水處理廠“挪”到地下深基坑中，尚無國家技術標準來統一規范地下式污水處理廠的工程實施。
政府補貼政策與資金投入存在不足
目前，我國政府沒有出臺文件對地下式污水處理廠的建設給予明確補貼，只有個別地方有相關補貼政策，比如高價回購地下式污水處理廠的出水或再生水作為景觀用水等。但我國對地下式污水處理廠運行方面的補貼并不多見。在資金投入方面，雖然“十二五”時期我國地下式污水處理廠建設投資顯著增加，但和地上式污水處理廠的投資相比，仍有顯著差距，只占總投資的12%左右，提升空間十分巨大。
應對措施
地下式污水處理廠設計理念的創新
地下式污水處理廠建設可作為生態文明建設的抓手，以污水處理為載體構建城市生態綜合體，與景觀、濕地、公園包括都市農業等相結合。例如，可以設計一個地下式污水處理廠，一跟現代設施農業或都市農業相結合，二為市民提供休閑的空間，第三建立生態濕地，這樣就同時具有為社會服務，為生產服務，以及為自然服務的功能，打造低碳的資源回收、零排放和生態的污水處理系統，將污水處理廠由變負資產為生態正資產，實現跨界思維的污水處理模式的創新。
污水處理關鍵技術的突破
研發出專供地下式污水處理廠使用的技術或者關聯性更強的技術，地下式污水處理廠的處理效率將會大大提高，并會獲得更好的發展。例如采用恒溫處理等技術將會顯著提高生物過程對于污水的處理能力，從而獲得更高的容積去除負荷，而主流厭氧氨氧化、好氧顆粒污泥，膜濃縮等都可以顯著降低污水處理反應器的體積并獲得很好的處理效果。
制定相關標準或規范 目前，有關指導和規范傳統地上式污水處理廠的標準或規范已比較完善，部分污水處理廠建設要求和出水水廠要求甚至達到了國際領先水平。相比而言，地下式污水處理廠在我國剛剛興起，目前許多指標或標準只能借用現有地上式污水處理廠或依靠傳統經驗，這將不利于地下式污水處理廠的建設和發展。制定相關標準或規范用于指導地下式污水處理廠建設和運行，對于削減地下式污水處理廠的建設和運行成本、降低安全隱患與風險、規范運行操作與檢修維護、優化提升地上景觀設計等方面都具有十分重要的作用。
政府投入與補貼方式的多樣化
以北控水務投資建設運營的8個地下式污水處理廠項目為例，從污水處理廠的建設、運行及管理方式方面來看，這些污水處理廠已經擺脫了原有的單一政府投資和運營管理模式，拓寬了投融資渠道，實現了投資多元化，BT模式、BOT模式、準 BOT 模式、TOT 模式、托管運營模式和供排水一體化模式等，都可以應用到地下式污水處理廠的建設和運行管理中。
