一体化污水处理设备的高效化主要通过以下几点来改进： 1、改善传统化粪池中自然厌氧消化的工作形式，改善反应器内的自然条件，对其进行人工强化并提高其内生物处理效率。 2、增加反应器内的生物量。可以通过增加填料并采用挂膜的方式增加反应器的处理能力在特殊条件下也可以通过污泥的循环来提高生物量，根据研究发现利用这种方法可使污水中生物量提高35倍，同时利用污水、污泥循环还可以降低污水负荷、提高污水处理效果和保证出水水质。 3、提高污泥活性。基于污水处理中，影响污水处理效果的主要原因为处理系统中微生物的活性。那么，可以利用颗粒活性污泥等高效污泥提高活性并提高处理效果。 4、降低污泥产量。污泥是污水处理过程中的副产物，其包括格栅的栅渣、沉砂池的沉渣、初沉污泥、剩余污泥、腐殖污泥、化学污泥等多种。现今，随着污水处理要求的日益严格，对污泥的处理成为一个新的课题。 现在，很多小型污水处理项目多选用污泥脱水一体机，这种设备实际上是利用絜凝和压滤的方法将污泥直接压成泥饼，简化了污泥的处理环节，降低了处理费用，但这种方法依然具有其局限性。 针对近3年所作的工程进行研究，提出了一种方法，是将所产生的生物污泥延时曝气，使污泥自身氧化降低污泥量。同时，通过加药和压滤将无机化的污泥固体化并 终处理，这种方法在小型药厂及建筑给排水化粪池的替代中已有所应用。 5、一体化污水处理设备处理系统节能化。 （1)太阳能曝气法。现今，太阳能应用领域越来越广泛。那么，污水处理结合太阳能技术，来降低能源消耗，大到污水无动力运行就成为一个新的课题。 在实际的工程操作中，根据太阳能能量输出变化的特点，应尽量将整个工艺设计为CMB式反应器。这样，可将污水处理的效益 大化。同时，这也需要前端调节和工艺控制的配合，其相关研究还待进一步地发展。 (2)沼气回收利用。沼气的利用可以大大节省污水处理的能源消耗，同时还能有效地防止二次污染。现在，南方地区的沼气池等已经为沼气的应用提供了依据；在污水处理厂中，也常常将沼气提取、贮存使用，但很多情况下也进行直接燃烧。 此外，我们还应该尽量地使用采用节能设备（如节省水泵、风机等），减少运行中的水头损失，降低能耗节约运行费用。

根据国家“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划，预期2015年中国全国设市城市的污水处理率将达到85％，较2010年末的77.5％增加7.5个百分点；对应的新增污水处理能力约为4，569万立方米／日，届时全国污水处理能力将达到20,805万立方米／日。就投资的角度而言“十二五”期间，全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划投资近4300亿元，实质上投资增速呈现下滑的趋势，我们认为这是由于全国主要城市污水处理率已然接近80％，，本身增长空间并不大，价值我国当前城市用水普及率已接近100％且全社会用水量在节约的号召下反而呈现下滑趋势，世界任何国家的经济发展，都会推进社会进步、促进工农业生产能力得到提高，使人民生活得到进一步改善，但随之带来的不同程度的环境污染。污水也是造成环境污染的来源之一。 建国五十年来我国污水处理行业的成长历程 五十~六十年代状况：解放初期由于工农业生产刚刚起步，当时的污水污染程度很低，且提倡利用污水进行农业灌溉，特别是北方缺水地区将污水灌溉利用作为经济进行推广。 七十~八十年代的发展变化：随着工农业生产的不断发展，人民生活水平的逐步提高，城市污水的成分也随之而变化，污染程度又低向高逐渐演变，一些发达的资本主义国家由于污水的污染，使人民身体健康受到威胁的沉痛教训，引起人们的关注和我国政府的高度证实。