水汙染防治工程是環境工程的壹個技術領域，與當地的自然條件(地形、氣象、河流、土壤性質等)密切相關。)和社會條件(城市、區域發展、工農業生產、人口密度、交通狀況、經濟生活、技術水平等。).因此，需要綜合考慮各類汙水的產生、水量和水質的控制、汙水運輸的集中方式、汙水處理方式和排放回用的要求、水土的自然凈化能力，進行全面規劃和綜合防治。從20世紀60年代開始發展的水系汙染綜合防治工程，根據水系分布情況，分段研究其環境容量和自凈規律，確定各斷面的汙染負荷，並建設相應的治理措施控制汙染源，包括建設區域聯合汙水處理廠，調節水體水量和汙染負荷。還可以從附近水系引水或建設曝氣設施，增加水體自凈能力，改善水質。同時，還應開展水系汙染防治的總線功能和農田、礦山等地表徑流的汙染防治工程，完善各種汙水處理技術，提高處理效率，降低能耗，充分利用水資源，汙水循環利用等。，繼續沿著水汙染綜合防治的方向發展。目前，環境保護綜合管理部門要求，水環境汙染物濃度控制和總量控制綜合規劃是水汙染防治工程的重要內容。
隨著現代工商業的發展，城市人口密集，汙水汙物越來越多。由於長期任意排放，城市及其附近的水環境日益惡化。19世紀，歐洲壹些大城市的飲用水源受到汙染，多次引發霍亂、痢疾等傳染病的流行。為了防止傳染病的流行，開始了汙水處理。起初，網格攔截和自然沈澱用於去除漂浮、懸浮和可沈澱物質。這些方法後來被稱為初級處理(見汙水初級處理)。後來發明了生物濾池、活性汙泥法等生物處理方法，在壹級處理後實施，去除可生物降解的有機物，稱為二級處理(見汙水二級處理)。
第二次世界大戰後的30多年裏，隨著工業的迅速發展，工業廢水的處理越來越受到重視。許多有效的處理方法，如離子交換、反萃、溶劑萃取、蒸發濃縮、電解、膜分離、氧化還原、電泳、高梯度磁分離等。、以及重金屬和放射性廢水處理後形成的濃縮產物的不溶性固化處理方法，已被成功研究和應用。根據各種工業廢水的不同成分、性質和水量，采用不同的處理方法(或單元處理工藝)去除不同的汙染成分，使水達到排放或回用標準。
水環境也受到含有農藥、化肥、有機物和酸雨的農田徑流的汙染。因此，水汙染防治工程包括更廣泛的內容。
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