傳統的污水處理廠主要采用地上式建設，占地面積較大，土地資源浪費嚴重，產生的臭氣、噪聲對周圍居民生活的影響較大。隨著我國城市化水平和居民環境要求的提高，已建污水廠周邊被居住區逐漸“包圍”。城市污水收集量與處理設施容量不足矛盾，然而城市化讓城市土地成為稀缺資源。為應對日益稀缺的城市土地資源及滿足不斷提高的生態環境需求，污水處理廠建設開始尋求“向下”發展。用地集約、廠區景觀好、對周邊環境影響小的地下式污水處理廠正在逐漸成為城市污水處理系統建設的新趨勢和新需求，近年來逐漸在各地興起。
與傳統地上式污水廠相比，地下式污水廠是突破稀缺性土地資源的內在需要，在以下幾個方面具有優勢明顯。
占地小、土地利用率高：地下式污水處理廠采用箱式構筑物、集約化布置，較地面式可大大減少占地，提升周邊土地利用率。根據調研數據，地上污水廠占地指標一般為0.8~1 m2/m3，而地下式污水廠占地指標為小于0.5 m2/m3，用地可節省37%以上。例如，京溪地下污水廠單位水量占地指標為0.18m2/m3，單位占地僅為傳統地上式的1/5。
環境、噪音污染幾乎消除：廠區生產構筑物全封閉管理，主要產噪設備均處于地下封閉箱體。地面空氣、噪音、景觀環境改善，降低對周邊環境的影響。
地面景觀好，提高區域價值：箱體頂部進行覆土綠化，與公共空間形成良好的融合，除了實現環境的和諧統一，也通過加強人的互動性，提高了區域的開發價值。
出水相對穩定：箱體下沉并封閉，水溫比較恒定，惡劣天氣的影響較小可有效保證出水水質的相對穩定。
國外地下式污水處理廠的建設開始得較早，芬蘭1932年就開始建造地下式污水處理廠，20世紀70、80年代開始，瑞典、挪威、法國、荷蘭、日本、韓國等一些發達國家/地區開始陸續建設地下式污水處理廠。
目前，世界上10多個國家穩定運行的地下式污水處理廠有200余座。其中，瑞典斯德哥爾摩市始建于1941年的henrinksdal污水處理廠建設在巖洞內，是世界上第一座現代化的巖石污水處理廠，是全球最大的mbr工藝污水處理廠；法國比較有代表性的污水處理廠建在馬賽市中心，地面是有名的足球廠。
我國地下污水處理廠起步晚，但是發展比較快，從2010年開始“下地”目前已有建成/在建地下式污水處理廠200多個，占全國城鎮污水處理廠總數的5.7%左右，分布于全國27個省、直轄市，其中廣東省、四川省、貴州省數量居前三。我國首座設計、建設的全地下式污水處理廠是深圳布吉污水處理廠，首座建成通水的是廣州京溪污水處理廠。
地下式污水處理廠的主要建設形式包括：
半地下式污水處理廠，即將水池埋入地下，操作層和景觀層露出地面。這種建設形式挖深較小，建設成本較小，不存在消防問題，但是占地面積仍然較大，同時對除臭和降噪的要求較高。代表性的半地下式污水處理廠如深圳福田污水處理廠、天津市東郊污水處理廠等。
全地下式污水處理廠，即污水處理構筑物全部位于地下操作間，設備檢修通道也全部位于地下。這種建設形式地面開發效果好、景觀好，整體密閉性好，對周圍環境影響小，但是整體來說施工難度和施工成本較高，交通、消防、通風、照明等要求高。全地下式污水處理廠會是地下式污水處理廠的主流建設形式，與環境融合程度較好，與城市公園、運動場、城市綜合體、商場、辦公等公共空間形成有機結合。與地面景觀、公園融合，例如深圳布吉污水處理廠、合肥清溪污水處理廠等。貴州三橋污水處理廠地下為污水處理廠，地面為公交樞紐站；北京方莊污水處理廠地下為污水處理廠+公共停車場+水環境科技館，地面為生態公園，地上為大型綜合商場+行政辦公樓+文化創意園+都市農業；日本東京有明污水處理廠上部為體育場；貴醫污水處理廠醫療教育、綜合商業、城市文化公園、城市居住、污水處理五大板塊為一體，地下-4~-5層為全地下式污水處理廠。
從主體工藝路線上來看，地下式污水處理廠采用最多的仍然是aao工藝（占比45%），其次為mbr工藝（占36%）和多級ao工藝（占5%），氧化溝、sbr、cast、曝氣生物濾池等其他工藝占14%。
綜合效益上來說，根據郝曉地團隊的全生命周期綜合效益對比研究結果，地下式污水處理廠產生的環境、投資、生態綜合影響較地上高出21%，地面景觀生態效益無法實現效益“中和”。
地下式污水處理廠存在施工難度大、建設成本高，風險性高、安全隱患大，缺乏規范性文件指導等問題，不應“為建而建”，要根據項目實際情況，因地制宜地慎重選擇。但是，在生態文明的大背景下，地下式污水處理廠可以把城市“負資產”變成“正資產”，未來將仍是快速發展城市中污水處理設施建設的重要形式。

（來源：中國水星網）