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當公共環境治理提升至新高度的同時，地下式污水處理廠重要性愈發凸顯。較之傳統地面污水處理廠完全暴露于自然環境之中的處理工藝相比，下沉式再生水系統不僅解決了鄰避問題，尤其在應對疫情的當下，地下式污水處理廠的優勢特點更加明顯，可以阻隔病毒傳播，有利于消毒管理。
由于地下單體建設的投資普遍高于地上廠，其設計建設通常需要重點統籌考慮工藝處理效果、占地面積等指標。誠如在地下污水處理廠設計中，考慮到地下空間和投資的限制，構(建)筑物設計都比較緊湊，技術上也盡量選用占地面積小的處理工藝。地下式污水處理廠建構筑物整體或部分設置于地面以下天然形成或人工挖掘的地下空間，運行人員可經常在地下空間內進行日常巡視、操作和維護等生產活動。
況且地下常年溫差較地面溫差小，水溫比較恒定，有利于各種污水生物處理工藝的穩定運行。同時出水標準高，可以滿足再生水回用的要求，實現水資源的循環利用。地下式污水處理廠既可獨立建設，也可與城市水環境綜合治理工程、生態綜合體等結合建設。利用下沉式污水處理廠可以實現污水“分散處理，就近回用”，利用高品質再生水補給到河道，改善整個河道湖泊的水環境質量。
污水處理廠“藏”在地下，經濟價值體現在哪些方面呢？一般情況下，地下式污水處理廠的投資成本(4000—6000元/m³)是同等規模地上式污水處理廠的2—3倍。但如果考慮上土地價值、環境價值，地下污水處理廠的“性價比”與地上式相差無幾。與傳統污水處理廠相比，地下式水廠建在城市中央，便于水質的回用，不需要做管網。而將產生噪音的設備轉入地下，也降低了對隔音設備的要求，具有一定的經濟效益和社會效益。
由于處于地下全封閉管理，地下式污水處理廠對產生的臭氣進行全面處理，對環境和城市居民生活基本不產生影響。在節省城市開闊空間的同時，也不會對周圍景觀的美觀性產生影響，提高了周圍土地資源的價值。然而，地下式污水處理廠并不是把地上的污水處理廠 “簡單下沉”，而是重新統籌污水處理廠的功能分區。不僅是污水工藝要先進，處理效率要高，在地下如何使它占有更小的空間，立體三維布置，也為污水處理廠帶來了新挑戰。
地下污水處理廠的建設由眾多分項工程組成，涉及到地面景觀、深大基坑的開挖和支護以及通風照明等，這些分項設施往往會根據實際情況加大規模或建設標準提高。由于地下水廠是密閉空間，對除臭要求比地上水廠更高。地下污水處理廠所有處理構筑物均在地面以下相對封閉的空間中，通風與除臭尤為重要，要確保地下密閉空間內的空氣質量和廠區臭氣排放的達標要求。
但是其劣勢也很明顯，如設計、施工難度相對較大，直接投資和運行成本相對較高，而且土建擴建難度大，風險因素增加。其中規劃建設要求高，地下污水處理廠的主體構筑物建于地下，一旦修筑完成再進行改擴建的難度將大大增加。為此，業界專家建議，基于污水處理廠除臭的研究和工程實踐，地下式污水處理廠除臭工藝選擇上應優先以生物處理工藝為核心，且生物除臭裝置的填料使用壽命不宜低于15年。
對于經濟發達、土地資源高度緊張、環境要求高的地區，地下污水處理廠建設將成為一種趨勢。2019 年底，我國首例針對地下式污水處理廠的技術標準《地下式城鎮污水處理廠工程技術指南》正式發布。而在同年印發的《國家先進污染防治技術目錄(水污染防治領域)》中，“生態型下沉式再生水廠集約構建與資源化利用技術”亦作為的下沉式技術名列其中。也正基于此，“十三五”期間(2016年1月—2019年2月)，地下式污水處理廠數量已增長至70座，處理水量超700萬m/d。
