摘要：在城市的脉络中，自来水如同血液般流淌，将生命之源输送至千家万户。从江河湖泊的源头到厨房的水龙头，每一滴水都需经历复杂的净化与管控流程。现代自来水处理体系融合了物理、化学、生...
在城市的脉络中，自来水如同血液般流淌，将生命之源输送至千家万户。从江河湖泊的源头到厨房的水龙头，每一滴水都需经历复杂的净化与管控流程。现代自来水处理体系融合了物理、化学、生物等多重技术手段，在保障水质安全的持续应对着水源污染、管网老化等现实挑战。
水源采集与保护
水源地的选择直接决定后续处理难度。国内主要采用地表水和地下水双水源体系，长江、黄河等大江大河构成主要地表水源，北京、西安等北方城市则依赖深层地下水。南京北河口水厂取水口位于夹江水域，该区域实施船舶禁航、污染源清理等保护措施，水质常年稳定在Ⅲ类标准以上。
水源保护采用三级防控体系：一级保护区内禁止任何开发建设，二级保护区限制工业活动，准保护区实施生态补偿机制。重庆长江水源地设置多参数在线监测站，对109项指标进行季度检测，确保汞、镉等重金属不超标。北京通过生态涵养区建设，使密云水库水质达到可直接饮用的Ⅱ类标准。
预处理去除杂质
原水进入水厂后首先经过格栅拦截，20毫米间距的机械格栅可清除树枝、塑料等大型漂浮物。沉砂池采用涡流沉降原理，通过控制流速使0.2毫米以上砂粒沉淀，南京江心洲水厂在此环节可去除80%的悬浮物。对于高藻水源，臭氧预氧化技术可有效杀灭藻细胞，济南鹊山水库采用该技术使藻类数量降低95%。
微污染水源需特殊处理，嘉兴石臼漾水厂构建人工湿地系统，通过芦苇、菖蒲等植物根系吸附有机物。该生态预处理使CODmn从6.5mg/L降至3.2mg/L，处理成本仅为传统工艺的1/3。深圳梅林水厂设置生物活性炭滤池，利用微生物降解农药残留，对莠去津的去除率达到92%。
混凝沉淀工艺
聚合氯化铝（PAC）作为主流混凝剂，其投加量通过智能控制系统动态调整。杭州九溪水厂采用流动电流检测技术，根据原水浊度变化实时调节加药量，使药剂消耗降低15%。折板絮凝池通过改变水流方向形成速度梯度，北京郭公庄水厂的折板角度设计使矾花生成效率提升30%。
斜管沉淀技术将沉降区高度压缩至2米，6米长蜂窝斜管组使沉淀效率达到40m³/m²·h。天津芥园水厂改造后沉淀时间从1.5小时缩短至45分钟。高密度沉淀池集成污泥回流系统，广州南洲水厂通过回流5%的浓缩污泥，使混凝剂用量减少20%。
过滤净化阶段
石英砂滤料层构成过滤主力，0.9-1.2mm粒径的石英砂铺装厚度达700mm。上海杨树浦水厂采用均质滤料，通过气水反冲技术使滤池截污能力提升至2.5kg/m³。活性炭吸附作为深度处理关键，北京第三水厂的炭滤池可去除80%的有机微污染物，碘值≥950mg/g的椰壳炭确保对嗅味物质的高效吸附。
膜分离技术逐步推广，青岛董家口海水淡化厂采用反渗透膜，脱盐率高达99.7%。南通狼山水厂建设的10万吨/日超滤膜车间，可将浊度控制在0.1NTU以下，细菌去除率超过99.99%。杭州千岛湖配水工程采用全程封闭管道输送，避免二次污染风险。
消毒灭菌保障
氯消毒仍是主流工艺，北京自来水集团通过管网建模确定0.3-0.7mg/L的余氯控制区间，既保证杀菌效果又降低生成。紫外线与氯胺联用技术兴起，深圳笔架山水厂采用中压紫外灯杀灭耐氯病原体，后续投加氯胺维持管网余氯，使隐孢子虫灭活率提升至4-log。
臭氧消毒在有机物去除方面表现突出，苏州相城水厂臭氧接触池设计CT值达到3.5mg·min/L，对萘、蒽等多环芳烃的去除效率超过85%。次氯酸钠现场制备系统规避运输风险，成都六水厂电解食盐装置可日产10%浓度次氯酸钠5吨。
输配系统建设
供水管网呈现"主动脉+毛细血管"结构，DN1200以上主干管多采用球墨铸铁管，其延伸率可达10%，抗震性能优越。上海青草沙原水工程使用PCCP管，3层钢筒结构可承受2.5MPa压力。智慧水务系统实时监测管网压力，济南通过3000个智能水表数据构建水力模型，使爆管识别响应时间缩短至15分钟。
二次供水设施向标准化发展，北京2023年改造200个小区泵房，采用不锈钢水箱与变频增压设备。广州珠江新城超高层建筑应用射流叠压供水技术，80MPa高压水泵组可将水送达400米高度。成都天府新区试点光催化抑菌管材，内壁涂覆的TiO2涂层在光照下可持续杀灭细菌。
