現地處理（On-site treatment）是指在污水排放源附近對污水或排水進行就地處理，以避免污水直接排入河川。這種方法不同於傳統的污水收集處理模式，傳統方式依賴污水下水道系統，將來自各地的污水集中運送至污水處理廠進行處理。

臺灣在家庭污水的現地處理技術從傳統的化糞池逐漸發展為合併式建築物污水處理設施，並加強了專用下水道的管理。自2002年「河川污染整治年」起，環保署(2023年8月22日改制為環境部)鑑於公共污水下水道系統推動進度緩慢，以及民眾對河川水質的高度要求，開始補助地方政府在污染源附近及受污染的河川支流匯流處，設置表面流與地下流人工濕地、地下滲濾系統、礫間接觸氧化、草溝草帶、人工浮島、曝氣設施等河川水質淨化工程。這些設施透過污水與自然環境中的氧氣、土壤、微生物及植物之間的交互作用，達到淨化水質的效果，有效減少污染物排入河川。

多年來，環保署(2023年8月22日改制為環境部)積極推動兼具水質淨化、景觀營造及生態教育功能的現地處理設施，不但落實環境保護也對社會教育提供了多重效益。

河川水質淨化的現地處理工程，不僅在臺灣各處改善了河川水質，也改善當地河岸環境與生態環境，同時，民眾參與河川污染整治，共同參與人工濕地等現地處理的管理維護，皆促使河川污染整治工作大步邁進，並且願意親近這些有助水質淨化的濕地，進而肩負起維護、管理、學習與投入的責任，一起守護臺灣河川的健康。

歐、美、日本在現地處理於河川水質淨化的技術，雖然早於臺灣，但仍在不斷的發展中，這些都是臺灣的重要技術參考，在未來也將繼續成為臺灣學習和研究的對象，相信臺灣也可以揉合發展出適合自己的現地處理工程技術。

表面流人工濕地由水池、土壤、水生植物組成，透過污水與自然環境中的氧氣、土壤、微生物、植物交互作用，達到水質淨化的目的。表面流人工濕地是現地處理工法中與自然濕地最相似的一種，也是較早被且較普遍使用的方法，有「最美麗的污水處理廠」之稱。

表面流人工濕地栽種許多耐污染的挺水性水生植物，植物的莖和葉貫穿水面、暴露於空氣中，根部則深入濕地底層的土壤中，茂密的根系可以讓許多微生物附著生長，空氣中的氧氣也可以經由植株傳送至濕地底層，提供氧氣給微生物利用，讓微生物發揮分解污染物質的功用。

表面流人工濕地處理污水的流程，一般是：沉澱池，污水中大部分的懸浮顆粒在此凝聚沉澱；大面積的開放水域，藉著開闊的水域，和耐污染的挺水性水生植物，使空氣中的氧氣藉由空氣對流和植物通透作用進入濕地底層，由附著於土壤內的微生物分解污染物；生態景觀池，以水生植物營造適合生物的棲地，吸引動物造訪。

地下流人工濕地由溝渠、濾床、水生植物組成，在溝渠中填入礫石或其他濾材當作濾床，並種上水生植物，讓水流在地面下快速通過時，可以與濾材表面和植物根系附著的微生物接觸，讓微生物發揮污水淨化的功效。因為濾材覆蓋水面，可以避免臭味散逸與蚊蠅滋生。

地下流人工濕地可依水流流動方向分為「垂直流動系統」（vertical flow system）及「水平流動系統」（horizontal flow system）。

地下流人工濕地中，濾床和水生植物是露於空氣中的部分，空氣中的氧氣依然可以藉由擴散進入水中，而且濾床上的水生植物根系生長盤根錯節，濕地中會出現溶氧量不同的區塊，使好氧性與厭氧性的微生物可以同時生存、各自發揮分解污染的功用，大幅提高污水淨化的潛力。

以草溝、草帶淨化污水的概念，來自19世紀的美國女科學家史華露（Ellen Swallow, 1842-1911），她提倡「讓人類使用過的東西，安全返回大自然」，並推動工廠將低污染或處理過的污水回收，用於公園、草坪、高爾夫球場等的灌溉水。史華露反對在污水中加氯殺菌的作法，因為這樣也會殺死水中的微生物，減少自然淨化的機制，因此史華露提倡讓污水排到長滿草的地上，讓草根與周邊土壤中的微生物擔負淨化水質的功能。

草地或樹林都是很好的草溝、草帶植物物種。當草溝中的水往下流時，植物能保護土壤，減緩因水流集中而產生的侵蝕；平緩的坡度也能幫助滯留沉澱物。

草溝、草帶的植物栽種與管理，可以增加當地動物棲息的數量。使用原生種或適應當地環境的植物物種作為草溝、草帶的植物物種時，可以同時提供野生動物需要的食物與棲息地遮蔽；於繁殖季時，為避免對動物的干擾，需降低草溝、草帶區域的除草頻率。

「浮島」的概念，來自水域的「陸域化」現象。許多陸生的植物，只要有好的支撐，也可以在水中生長，因此在天然湖泊或池塘的陸域化過程中，長在陸地上的植物，會逐漸蔓延生長到水面上，千百年下來，水面上就會形成厚厚的陸域植物層，稱為「浮島」或「草島」，臺灣最著名的天然浮島就位於宜蘭的雙連埤。

臺灣「人工浮島」的起源，則是居住在日月潭一帶的邵族，他們以竹子作成水上浮架，鋪上草毯、種植水稻，成為「浮田」。這種巧思成為臺灣傳統工法的資產，並逐漸在各地廣泛應用，例如嘉義東石的居民用木框種植水筆仔，放在海口，就成了能削波的結構；花蓮壽豐鄉的客家先民，也用竹子圍成三角形種上水生植物，用以淨化水質、美化景觀。

人工浮島可以為污水處理效力，運用的就是浮島上植物能通透氧氣、根系能提供微生物附著生長的特性，不但能淨化水質，還能美化景觀、提供野生動物食物和棲息的所在。人工浮島也經常與表面流人工濕地相互運用，增加去污效能。

土壤滲濾的概念起源於19世紀的英國化學家利西比（Henry Letheby, 1816-1876），他觀察到當時許多農夫解決污水臭味的方法，是將污水排到填滿土壤的大坑中，並種上植物。利西比認為這是土壤能減緩污水流速，讓土壤中的微生物有機會分解污水所致，因此稱這種土坑為「污水農場」（sewage farm）。

另一位化學家富蘭克南（Edward Frankland, 1825-1899）則讓污水流快速流過砂層，只要保持砂層的空氣流通，砂層間的微生物就能分解污染物。這些運用土壤中微生物分解污染物的發現與實驗，是土壤滲濾發展的先驅。

土壤滲濾依水流滲濾的速度不同，分「慢濾」與「快濾」兩種。慢濾為普遍使用的自然處理方法，快濾處理則是較進階的污水處理，處理後的水流會成為地下水的補注。自然處理系統中的化糞池（septic tank）便是土壤快濾的應用，為了防止地下水受到污染，而發展出以填充土壤作濾床，並用水泥或不銹鋼結構的封閉槽體的地下滲濾，並在不同地區因地制宜。

「礫間接觸」來自19世紀德國科學家穆勒，他曾將污水引入埋滿煤渣、石頭的坑中，讓微生物在煤渣與石頭的表面附著生長，以分解污水中的污染物；後來科學家將煤渣與石頭改成比較大的顆粒，讓水流通得比較快，用來處理大量的污染，稱為「礫間接觸」。

一開始礫間處理的作法是引水進入礫石間停滯數小時後再排出，並讓水流通6日、第7日則把水排空，讓氧氣進入礫石間，稱為「間歇處理」。到了20世紀初期，為了提高處理量與效率，而直接將空氣送到礫間，免去了間歇斷水的時間。

礫間接觸在日本本來是社區或家庭污水的現地處理，後來發展成河川「在槽處理」，將礫間處理直接建置在水流緩慢的河道內，讓河水直接流過礫間處理。

礫間接觸的成本比表面流人工濕地貴，但單位時間內可處理的污水量較大，且較不會滋生蚊蟲、臭味，可以在土地面積較小、污水處理需求量較高的地方採用。

只要污水中有足夠的微生物與氧氣，微生物就可以分解處理污染物質，因此提高水中的溶氧，是污水處理的重要方式。

增加水中溶氧量最直接的方法，可以從水面或水底打氣；或是製造落差，造成跌水效應；或是設計噴水，讓污水與空氣的接觸面積和時間都增加。噴水設計的另一個好處是，臺灣的水域都容易受到福壽螺的侵襲，福壽螺的卵柔軟易破，噴水除了可以增加水體中的溶氧，還可以破壞水域中的福壽螺卵。

種植耐污染的挺水性水生植物也是增加水體中溶氧量的方式，當中以蘆葦的通氣效果最是明顯。當蘆葦的葉片快速蒸散水分，內部產生負壓，會將空氣吸進入蘆葦中空的管子中，像打氣機一樣，將空氣傳到根部，再擴散到周遭的底泥和水中。

寬廣的開放水面也可以增加水中的溶氧量，空氣中的氧氣會因著擴散或對流進入水體；若有起風，則更加容易。