特殊水質要求的深度處理技術有除磷脫氮技術、膜分離技術等。目前，污染造成的水體富營養化日趨嚴重，出水不能滿足工業和城市的回用要求。特殊水質要求，包括去除氮磷和進一步去除水中懸浮物（SS）、有機物、可溶的無機鹽等。

污水脫氮除磷

目前，污染造成的水體富營養化日趨嚴重，而經過二級處理排人水體中的氨和磷一般仍是超標的。近年來城市二級污水處理廠生物除磷脫氨技術取得了顯著成果，但出水仍不能滿足工業和城市的回用要求，新的除磷脫氨技術正被不斷研究開發，因此無論是新建污水廠還是已有污水廠都面臨著污水脫磷除氨的要求。

（一）脫氮

污水中的氮主要以氨氮和有機氮的形式存在，通常沒有或只有少量亞硝酸鹽和硝酸鹽形式的氮。只有不到20%~40%的氮在傳統的二級處理中被去除。污水生物處理脫氮主要是靠一些專性細菌實現氮形式的轉化，經過氨化、硝有化、反硝化過程，含氮有機化合物最終轉化為無害的氮氣，從污水中去除。

（二）除磷

污水經過生物法處理后，大部分的有機磷酸鹽和聚磷酸鹽被轉化為溶解性的正磷酸鹽，少量不溶性的磷是存在于生物細胞的原生質中。常規的生物處理法通過剩余污泥排放和處理可以從污水中去除部分磷(10%~30%），一些特殊工藝或經過調整運行方式具有除磷功能的普通工藝可以取得較好的除磷效果。但生物處理法的除磷效果是有限的，當磷的排放標準要求很高時，往往需要使用化學除磷或將生物法與化學除磷結合起來使用。

化學法除磷是向水中投加石灰、鋁鹽和鐵鹽等化學藥劑，生成不溶性的磷酸鹽，然后再利用沉淀、氣浮或過濾等方法將磷從污水中除去。按照磷的最終去除方式和構筑物的組成，活性污泥法除磷工藝流程可分為主流程除磷工藝和側流程除磷工藝兩類。