隨著給水事業(yè)的蓬勃發(fā)展，給水技術(shù)水平也有了相應(yīng)提高。為適應(yīng)給水事業(yè)的發(fā)展，進(jìn)行了大量科研，取得了不少突破成果，并有一批有代表性的給水項(xiàng)目相繼建成。供水水質(zhì)要求的不斷提高又為給水技術(shù)發(fā)展提出了新的要求。
     我國(guó)地域廣大，各地水源水質(zhì)條件差異明顯。按照原水水質(zhì)條件和水處理要求的不同，地面水源大致有以下5類：
     1未受污染或輕度污染的地面水。

     2微污染的地面水。
     3高濁度地面水。
     4低溫低濁地面水。
     5高含藻地面水。
    針對(duì)不同水源的特點(diǎn)，給水工作者進(jìn)行了不同水原水處理工藝的科學(xué)研究，并不斷實(shí)踐、充實(shí)和完善。    

一、常規(guī)處理
    以混凝、沉淀、過濾、消毒為主組成的水處理工藝是我國(guó)應(yīng)用zui廣也是zui基本的處理手段。
    常規(guī)水處理雖以駢除濁度為主要目標(biāo)，但隨著濁度的降低，吸附于濁質(zhì)的有機(jī)物以及溶解度較低的有機(jī)物也可相應(yīng)去除。試驗(yàn)表明，對(duì)于分子量10，000~100，000的有機(jī)物通過混凝沉淀可去除80%以上，對(duì)于分子量3，000~10，000的有機(jī)物，混凝沉淀也可去除50%左右。強(qiáng)化常規(guī)處理，降低出水濁度，也成為大陸各水廠處理輕度污染源水的有效方法。
    目前混凝劑的使用多以鋁鹽為主。三氯化鐵、聚合硫酸鐵、氯化硫酸亞鐵 等混凝劑也在一些城市中被采用。除了特殊的水處理和特殊情況外，高分子助凝劑一般很少采用。為了提高絮凝效果，PH調(diào)整劑的使用正在被引起重視。
     快速混合對(duì)于改善混凝條件是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，已引起普遍重視。混合的方式一般采用管式靜態(tài)混合器或快速機(jī)械攪拌，都能取得較好效果。
    根據(jù)渦旋擴(kuò)散和絮凝過程能量的合理分布，發(fā)展形成了眾多形式的絮凝構(gòu)筑物，如單通道或多通道的折板絮凝、柵條和網(wǎng)絡(luò)絮凝等。原有的來回隔板絮凝已逐漸被取代。機(jī)械攪拌絮凝有所應(yīng)用但并不普遍。
     六十、七十年代對(duì)于各種沉淀（澄清）池的形式曾有過廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過多年來的實(shí)踐總結(jié)，目前較多地傾向于平流沉淀池、機(jī)械攪拌澄清池和斜管沉淀池等幾種池型。水力循環(huán)澄清、脈沖澄清池、懸浮澄清池及同向流斜板沉淀池已很少在新建水廠中采用。對(duì)于較大規(guī)模的水廠，平流沉淀池由于對(duì)水量、水質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)以及操作管理方便，已為較多水廠所歡迎。
     過濾工藝的改進(jìn)主要著重于濾料級(jí)配和沖洗方式的優(yōu)化。濾料級(jí)配通過對(duì)雙層濾料、多層濾料、單層均粒濾料以及傳統(tǒng)級(jí)配濾料的比較，目前較多的傾向于采用單層石英砂均粒濾料。與級(jí)配濾料相比，它具有較高的截污能力，出水水質(zhì)好，運(yùn)行周期長(zhǎng)。沖洗方式也由原來的單水反沖傾向采用氣、水反沖，以保持濾料的清潔。對(duì)于級(jí)配濾料的反沖，采用增加表面沖洗（旋轉(zhuǎn)式或固定式）措施也有所應(yīng)用。
     液氯仍是目前廣泛采用的消毒劑和氧化劑。自1974年美國(guó)發(fā)現(xiàn)氯化造成TNMS問題以來，也引起了國(guó)內(nèi)對(duì)加氯的關(guān)注。不少水廠取消或較大幅度降低前加氯的投量。上海對(duì)氨氮較低時(shí)的黃浦江原水，采用先適量加氨，然后加氯以形成化合氯來減少TNMS的形成。近年一些水廠正開始探索采用二氧化氯作消毒劑。上海周家渡水廠采用亞氯酸鈉和鹽酸合成制取二氧化氯。經(jīng)測(cè)試，其氧化、消毒能力可達(dá)氯的2.6倍，且不產(chǎn)生三鹵甲烷問題。但由于亞氯酸鈉國(guó)內(nèi)產(chǎn)量少，價(jià)格高，帶來制水成本的增加。
    為防止出廠水的二次污染，水質(zhì)穩(wěn)定已引起重視。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)狀地面水水廠出廠水基本穩(wěn)定的僅占21%，有腐蝕傾向的占50%，有輕微結(jié)垢傾向的占29%。除了提高化學(xué)穩(wěn)定性外，清華大學(xué)還開展了對(duì)不質(zhì)生物穩(wěn)定性的研究。
二、微污染水處理
     水源受到工業(yè)廢水和生活污水的污染，水經(jīng)常規(guī)處理后仍難以達(dá)到出水水質(zhì)目標(biāo)。就目前水源受污染的現(xiàn)狀分析，zui突出的反映在氨氮及有機(jī)物（COD、TOC、BOD）等的超標(biāo)上，由此也帶來了嗅、味和色度等問題。
    對(duì)于微污染水的處理主要著重進(jìn)行了生物氧化和臭氧、活性炭處理技術(shù)的研究和開發(fā)。與此同時(shí)，對(duì)于高錳酸鉀氧化、光激發(fā)氧化、光催化氧化以超聲與紫外聯(lián)合幅照等對(duì)有機(jī)物的去除也開始了研究。近年來對(duì)膜處理的應(yīng)用也引起了極大關(guān)注。
     在給水處理中利用微生物對(duì)有機(jī)物的氧化分解作用以去除可生化降解物質(zhì)和氨氮的處理工藝，自七十年代起已進(jìn)行了研究。通過對(duì)塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、接觸氧化池、掏粒生物濾池和流化床接觸氧化池的試驗(yàn)，表明上述各種生物氧化處理都能形成良好的生物膜和正常的生物相，對(duì)于去除氨氮和低沸點(diǎn)有機(jī)物效果較顯著，降低耗氧有機(jī)物也有一定效果。根據(jù)處理效果和運(yùn)行成本分析，認(rèn)為接觸氧化池和掏粒生物濾池更合適被采用。
     近年來，生物處理工藝又取得新的進(jìn)展，逐步由小試、中試階段進(jìn)入實(shí)際生產(chǎn)的應(yīng)用。對(duì)于一些原水水質(zhì)較差的水源，例如蚌埠、寧波、加興等地的一些水廠相繼增設(shè)了生物處理構(gòu)筑物，取得了較好效果。
    在常規(guī)處理基礎(chǔ)上增加臭氧、活性炭處理工藝在歐洲得到較廣泛的采用。因此，我們認(rèn)為采用臭氧、活性炭處理工藝是微污染水的有效處理方法。但由于投資較高以及帶來經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用的增加，目前在國(guó)內(nèi)還未被廣泛應(yīng)用。
     應(yīng)用臭氧、活性炭處理的水廠主要有北京田村山水廠、燕山石化公司、南京煉油廠等。規(guī)模為100m3/d的北京水源九廠，針對(duì)水庫水嗅味的問題，設(shè)置了活性炭濾池，以提高出水水質(zhì)。
     作為突發(fā)性的原水水質(zhì)污染，目前較多水廠采用投加粉末活性炭等措施，效果較為滿意。
三、高濁度水處理
    高濁度水的沉降性能與一般濁度水有明顯的差異。多年來，以黃河泥砂為代表，對(duì)沉降性能進(jìn)行了大量研究，探索了其沉降規(guī)律。研究表明，黃河泥砂顆粒在沉降過程中，出現(xiàn)明顯的清渾水界面，以渾液面的沉降為其特征。渾液面的沉速主要取決于穩(wěn)定泥沙的極限粒徑。極限粒徑又與泥砂含量和組成有關(guān)。通過對(duì)黃河高濁度水的研究，為高濁度水沉i淀的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。
    當(dāng)高濁度原水含砂量較高時(shí)，采用自然沉淀，渾液面沉速很低，因此往往需要采用混凝沉淀。對(duì)高濁度水的混凝劑，要求具有較高的聚合度，較大的分子量和較長(zhǎng)的分子鏈，因此多選用高分子絮凝劑。根據(jù)蘭州自來水公司的資料，采用硫酸鋁作混凝劑，適應(yīng)的zui大含砂量約為10~20kg/m3，用三氯化鐵為40kg/m3左右，用聚合鋁為60kg/m3左右，而采用聚丙稀酰胺則可適應(yīng)含砂量達(dá)100~150kg/m3。蘭州從五十年代開始即已采用高分子絮凝劑作為高濁度水處理的絮凝劑。當(dāng)時(shí)主要采用非離子型聚丙烯酰胺。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，陰離子型絮凝劑和陽離子絮凝劑也有所應(yīng)用。采用陽離子絮凝劑往往可取得更好效果。

    黃河高濁度水處理的工藝流程可分為帶調(diào)蓄水池和不帶調(diào)蓄水池兩大類。除了zui大斷面平均含砂量小于1000kg/m3外，一般均需設(shè)調(diào)蓄水池。不帶調(diào)蓄水池的凈水處理一般設(shè)置二級(jí)沉淀。設(shè)置調(diào)蓄水池的，以采用渾水調(diào)蓄為多。渾水調(diào)蓄水池可兼作一次沉淀的自然沉淀池。調(diào)蓄水池的另一目的是可以在出現(xiàn)沙峰、河道斷流以及冰凌等情況時(shí)不直接從河道取水。
     高濁度水沉淀構(gòu)筑物有平流沉淀池和輻流沉淀池，并發(fā)展了旋流絮凝沉淀池以及XB-1型水澄清池等多種型式。
    平流沉淀池可根據(jù)地形條件選擇矩形、條渠形、曲線形和湖泊形。與一般膠體顆粒的沉淀不同，高濁度水的沉淀將以異重流的方式向前推進(jìn)，高濁度水平流沉淀池的排泥，一般小型池采用多斗方式，大型池可采用水力沖洗或挖泥船排除。
     輻流式沉淀池可用作高濁度水的自然沉降，也可用作混凝沉淀。用作自然沉淀時(shí)，含砂量一般不超過20kg/m3，用作混凝沉淀時(shí)，含砂量可達(dá)100kg/m3。
    旋流絮凝沉淀池是針對(duì)黃河高濁度水投加高分子絮凝劑后能結(jié)成大而密實(shí)的絮凝體及快速分離的特點(diǎn)，把快速混合、網(wǎng)板絮凝和泥渣分離合為一體的沉淀構(gòu)筑物。
    高濁度水處理除了需要解決泥砂的沉淀外，對(duì)于沉淀泥砂的輸送和處理也是重要問題。根據(jù)多年實(shí)踐，利用沉泥淤背以加固黃河大堤以及利用低洼鹽堿池，淤沙至一定高度后，蓋淤還耕，既改良了土壤又解決了泥沙出路，都在實(shí)踐中取得較好效果。
四、低溫低濁水處理
    隨著水溫的降低，水的粘滯度增加，絮凝速度降低，顆粒沉速減速減慢。原水濁度的減少，使絮凝過程中顆粒碰撞的機(jī)率降低，影響絮凝過程的進(jìn)行。因此，低溫低濁水的處理較常規(guī)水的處理困難。即使加大混凝劑的投加量，仍難以達(dá)到要求的水質(zhì)目標(biāo)。
    通過長(zhǎng)時(shí)期的研究，認(rèn)為低溫低濁水處理的關(guān)鍵是選擇合適的混凝劑和助凝劑，以強(qiáng)化絮凝過程，其次是選擇合適的澄清及過濾形式。
    低溫低濁水處理的混凝劑一般可采用聚合氯化鋁或硫酸鋁。實(shí)踐表明，聚合氯化鋁對(duì)各種水質(zhì)的適應(yīng)性較強(qiáng)。助凝劑則多采用活化硅酸（水玻璃）?；炷齽┡c助凝劑的比例，一般采用5:1~7:1。
    采用活化硅酸作助凝劑在我國(guó)已有較長(zhǎng)歷史，經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為要使活化硅酸起到良好的絮凝效果，必須注意活化的方式和方法?；罨杷岬呐渲茟?yīng)控制原液的濃度和剩余堿度，并掌握控制活化時(shí)間。
    低濁水處理構(gòu)筑物的形式大致與常規(guī)處理相仿，但其所采用的設(shè)計(jì)指標(biāo)則與常規(guī)水處理不同。
五、高含藻水處理
     由于水體受到污染，水中營(yíng)養(yǎng)成份增加，藻類過量繁殖，近年來已成為取用湖泊水源時(shí)的普遍現(xiàn)象。     我國(guó)對(duì)于高含藻水的處理，有采用氣浮除藻、微濾機(jī)除藻、微絮凝接觸過濾除藻、生物處理除藻以及預(yù)氯化除藻等多種方法。無錫自來水公司針對(duì)太湖的含藻問題，探索了加泥吸附沉淀的工藝，取得出較好的效果。
    對(duì)于富營(yíng)養(yǎng)程度較低的湖泊水，一般采用常規(guī)處理工藝，但加強(qiáng)混合、絮凝和沉淀，并適當(dāng)降低濾速。原水預(yù)氯化有助于后續(xù)處理對(duì)藻類的去除。但由于預(yù)氯化的氯會(huì)與水中有機(jī)物形成對(duì)人體有害的鹵代有機(jī)物，因此該工藝的選用將逐漸受到限制。據(jù)報(bào)導(dǎo)，采用高鐵酸鹽復(fù)合藥劑代替氯作預(yù)氧化劑，可提高對(duì)水中藻類的去除，且對(duì)飲用水水質(zhì)*
     采用氣浮池除藻，在國(guó)內(nèi)有較多的應(yīng)用。但當(dāng)高藻期間原水濁度又較高時(shí)，則氣浮池的除濁效果將受到影響。zui近在設(shè)計(jì)中也有采用了沉淀與氣浮相結(jié)合的形式，使原水先經(jīng)沉淀去除一部分較大顆粒和濁度，然后通過氣浮去除藻類和剩余濁度。
    湖泊水中的藻類和真菌以及湖泥和湖水中的放線菌都會(huì)產(chǎn)生生物臭。因此高含藻水往往帶來出水中嗅的問題。當(dāng)湖泊水臭味較濃，而致使出廠水臭閾值不符合飲用要求時(shí)，一般在高藻期采用投加粉末活性炭的方法，可取得較好的效果。
     面向即將到來的21世紀(jì)，我國(guó)的給水技術(shù)將進(jìn)一步向強(qiáng)化常規(guī)處理、提高特殊水質(zhì)處理技術(shù)、發(fā)展混凝藥劑和消毒技術(shù)、更新提高給水設(shè)備和系統(tǒng)自動(dòng)化水平等各方面作出努力，為我國(guó)水工業(yè)技術(shù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。