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，它是當前世界各國應用較廣的一種二級生物處理流程，具有處理能力高，出水水質好等優點。但卻普遍存在著基建費、運行費高，能耗大，管理較復雜，易出現污泥膨脹、污泥上浮等問題，且不能去除氮、磷等無機營養物質。對于我國這樣一個資源不足、人口眾多的發展中國家，從可持續發展的角度來看，并不適合中國國情。由于污水處理是一項側重于環境效益和社會效益的工程，因此在建設和實際運行過程中常受到資金的限制，使得治理技術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用領域，普遍存在的問題有：
    （1）采用傳統的活性污泥法，往往基建費、運行費高，能耗大，管理較復雜，易出現污泥膨脹現象；工藝設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、磷等營養物質的排放要求較高，傳統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池串聯，形成多級反應池，通過增加內循環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的投資遠遠超過污水處理廠本身的投資，因此建設大型的污水處理廠，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(wu)水(shui)處理(li)工(gong)藝朝著低能耗(hao)、高效率、少剩余污(wu)泥量、較方便的(de)操作管理(li)，以及實現磷回收和處理(li)水(shui)回用等可持續的(de)方向發(fa)展。已成為(wei)目(mu)前(qian)水(shui)處理(li)技(ji)術(shu)研究(jiu)和應用領域共(gong)同(tong)關注的(de)問題，就(jiu)要求污(wu)水(shui)處理(li)不應僅僅滿足單一的(de)水(shui)質改(gai)善，同(tong)時也需要一并考慮污(wu)水(shui)及所(suo)含污(wu)染物的(de)資(zi)源化(hua)和能源化(hua)問題，且所(suo)采用的(de)技(ji)術(shu)必須以低能耗(hao)和少資(zi)源損(sun)耗(hao)為(wei)前(qian)提。