消毒殺菌技術已成為給水處理中不可缺少的處理手段之一。隨著工農業的發展，自80年代起，由于部分地區的地面水源水質逐漸變差和飲用水水質要求的提高，水廠的處理工藝在常規處理基礎上向深度處理的趨勢發展。
1、消毒殺菌技術
很長一個時期以來，傳統的消毒殺菌劑主要是采用氯及其化合物。該方法操作技術簡單、價格低、殺菌效果好。在國外至今仍為主要殺菌方法之一，我國應用更為普遍。使用氯氣消毒我國與國外的主要差距在于投加的控制手段上，目前一般采用容量分析比色法測量投氯后的余氯值，依據其余氯值采用浮子加氯機或真空加氯機調節投加量，靠人工操作。該方法不能提供準確的投加量，只是靠經驗控制，檢驗投加效果又具有滯后性。而國外則采用自動余氯檢測儀檢測，根據余氯量反饋給自動加氯機自動調節投加量。這套設施由于國內的余氯檢測儀以及氯氨加注自動化設施有待提高，目前尚不普及。
作為新的消毒劑二氧化氯和臭氧是具有發展前途的。
二氧化氯用于給水處理消毒，近年來受到廣泛的注意，主要是由于它不會與水中的腐殖質反應產生鹵代烴。一般二氧化氯在水中主要起氧化作用，而不是氯化作用，因此不容易產生潛在的致突變物——有機氯化合物。針對我國大多數水廠采用加氯消毒系統，改用二氧化氯在原系統基礎上加以改造是簡易可行的。但由于氣態二氧化氯在超過四個大氣壓的壓力時會發生爆炸，因而不易壓縮儲存，只能在使用現場制造，因此安全問題應引起注意。二氧化氯最普遍的使用方法是用它來代替預氯處理或（混凝沉淀）前加氯。即作為第一次消毒及氧化，濾后水中加氯，保持管網余氯可有效地降低三鹵甲烷的生成和保證殺菌效果。
臭氧消毒被認為是在水處理過程中替代加氯的一種行之有效的消毒方法。因為臭氧首先是具有很強的殺菌力，其次是氧化分解有機物的速度快，使消毒后水的致突變性降為最低。經臭氧消毒的水中病毒可在瞬間失去活性，細菌和病原菌也會被消滅，游動的殼體幼蟲在很短時間內也會被徹底消除。因此國際上已普遍應用，特別是法國普及率很高。
近年來，臭氧還作為深度處理的方法在國外被采用。但是臭氧的發生和應用是一個高能耗技術，目前國外每產生1公斤臭氧約需4000美元。而電耗高達22度電／每公斤臭氧。這使廣泛應用受到限制，并且臭氧對細菌有顯著的后增長效果。因此近來人們注意將臭氧與其它凈水技術結合使用。如臭氧一氯，臭氧—紫外線消毒。不僅能獲得滿意的殺菌效果，還能有效地去除飲用水中揮發性有機物。據有關資料介紹，通過臭氧與其它消毒劑比較研究后得出以下結論：從消毒效果后，臭氧>二氧化氯>氯>氯胺。而從消毒后水的致突變性看則氯>氯胺>二氧化氯>臭氧。由此可顯示出采用臭氧消毒的優點。
2、水的深度處理
水的深度處理主要在于去除原水中的微量有機污染物，國外采用深化處理較為普遍，我國在水的深化處理方面還處于起步階段，大部分老水廠均未采用深度處理，只是部分新水廠采用了活性炭吸附處理。
目前水的深度處理主要包括：活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧和活性炭聯用和生物活性炭。
由于活性炭具有良好的吸附和過濾性能，所以被廣泛用于水的深度處理。活性炭的品種除粉末狀和顆粒狀外，近幾年又發展了球狀活性炭，浸透型活性炭和高分子涂層活性炭等新的品種。粉末活性炭多用于預處理，粒狀、球狀等活性炭多用于生物活性炭濾池起深度處理作用。活性炭對水中的致癌物與致突變物及其含酚化合物均有良好的去除效果。但由于活性炭的再生問題使制水成本大幅度增高，在我國的使用受到一定的限制。
除利用臭氧的增氯化能力與活性炭濾池聯用外，目前國外還致力于用臭氧與生物活性炭(O3·BAC)對水做深度凈化處理的研究。它是當前去除水中有機物質的較為有效的一種深度處理方法，在日本引起極大的重視。試驗和生產實踐表明，該技術具有如下特點：①能去除水中溶解性有機物；②能降低TOC，COC及氨；③能降低進水中三鹵甲烷母體；④對色度、鐵、錳酚都有去除效果；⑤能使Ames試驗為陽性的水成陰性。但由于該技術耗電量較大，使用尚不普及。
近年來，國內外還開展了光化學氧化法去除水中優先污染物的研究。1987年同濟大學進行了紫外線——臭氧(UV——O3)進行深度處理的研究獲得令人滿意的效果，與此同時還進行了采用低壓汞燈為光源，以二氧化鈦為催化劑的光催化氧化處理有機優先污染物的試驗，獲得良好的效果。但這些研究目前還未達到應用于生產的階段。
我國在這方面的差距主要表現在采用深度處理的普及程度低。隨著我國改革開放的深化，國力的增強，相信定會逐步縮小這一差距。
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