長期以來，城市生活污水的二級生物處理多采用活性污泥法，它是當(dāng)前世界各國應(yīng)用較廣的一種二級生物處理流程，具有處理能力高，出水水質(zhì)好等優(yōu)點。但卻普遍存在著基建費、運行費高，能耗大，管理較復(fù)雜，易出現(xiàn)污泥膨脹、污泥上浮等問題，且不能去除氮、磷等無機營養(yǎng)物質(zhì)。對于我國這樣一個資源不足、人口眾多的發(fā)展中國家，從可持續(xù)發(fā)展的角度來看，并不適合中國國情。由于污水處理是一項側(cè)重于環(huán)境效益和社會效益的工程，因此在建設(shè)和實際運行過程中常受到資金的限制，使得治理技術(shù)與資金問題成為我國水污染治理的“瓶頸”。歸納起來，目前在城市生活污水處理研究和應(yīng)用領(lǐng)域，普遍存在的問題有：
    （1）采用傳統(tǒng)的活性污泥法，往往基建費、運行費高，能耗大，管理較復(fù)雜，易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象；工藝設(shè)備不能滿足高效低耗的要求。
    （2）隨著污水排放標準的不斷嚴格，對污水中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的排放要求較高，傳統(tǒng)的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主，往往需要將多個厭氧和好氧反應(yīng)池串聯(lián)，形成多級反應(yīng)池，通過增加內(nèi)循環(huán)來達到脫氮除磷的目的，這勢必要增加基建投資的費用及能耗，并且使運行管理較為復(fù)雜。
    （3）目前城市污水的處理多以集中處理為主，龐大的污水收集系統(tǒng)的投資遠遠超過污水處理廠本身的投資，因此建設(shè)大型的污水處理廠，集中處理生活污水，從污水再生回用的角度來說不一定是唯一可取的方案。
因此，如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩余污泥量、較方便的操作管理，以及實現(xiàn)磷回收和處理水回用等可持續(xù)的方向發(fā)展。已成為目前水處理技術(shù)研究和應(yīng)用領(lǐng)域共同關(guān)注的問題，就要求污水處理不應(yīng)僅僅滿足單一的水質(zhì)改善，同時也需要一并考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題，且所采用的技術(shù)必須以低能耗和少資源損耗為前提。