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(lèi)：
     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(guò)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(guò)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?；旌系姆绞揭话悴捎霉苁届o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(guò)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(lái)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(guò)廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過(guò)多年來(lái)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(guò)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(guò)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(lái)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(wèn)題以來(lái)，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(lái)減少TNMS的形成。近年一些水廠正開(kāi)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(wèn)題。但由于亞氯酸鈉國(guó)內(nèi)產(chǎn)量少，價(jià)格高，帶來(lái)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(kāi)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(lái)了嗅、味和色度等問(wèn)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(kāi)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(kāi)始了研究。近年來(lái)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(guò)對(duì)塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、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(lái)，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(lái)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(kù)水嗅味的問(wèn)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(mǎn)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(lái)，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(guò)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(guò)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(lái)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(kāi)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(yáng)離子絮凝劑也有所應(yīng)用。采用陽(yáng)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(lèi)。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(xiàn)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(guò)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(wèn)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(guò)程中顆粒碰撞的機(jī)率降低，影響絮凝過(guò)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(guò)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(guò)程，其次是選擇合適的澄清及過(guò)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(lèi)過(guò)量繁殖，近年來(lái)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(guò)濾除藻、生物處理除藻以及預(yù)氯化除藻等多種方法。無(wú)錫自來(lái)水公司針對(duì)太湖的含藻問(wèn)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(lèi)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(lèi)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(guò)氣浮去除藻類(lèi)和剩余濁度。
    湖泊水中的藻類(lèi)和真菌以及湖泥和湖水中的放線(xiàn)菌都會(huì)產(chǎn)生生物臭。因此高含藻水往往帶來(lái)出水中嗅的問(wèn)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(lái)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)。