1.2 农村饮用水水质处理技术现状

农村饮用水水质处理方法主要有物理、物理化学及生物等方法，但各方法都有其适用特点和条件，在应用时必须具体问题具体分析。

1.2.1 物理方法

农村饮用水处理中普遍应用的物理方法主要有沉降、过滤等。沉降是对水中粒径较大的杂质、泥沙等，利用其重力，使其在沉降池中沉降、澄清，以得到浊度较小的水，初步达到净化的目的。过滤法是对水中通过沉降不能除去的不溶性杂质，可以用过滤的方法去除。过滤的方法有砂滤法、砂炭过滤法和砂滤棒法等。该方法在一些农村仍普遍使用，只是简单过滤水中不溶性杂质，水质问题得不到保障。

目前研究的白垩石过滤除菌技术是在生物膜池中以白垩石作为滤水载体，白垩石的孔隙颗粒的总表面积很大，并携带负电荷，过滤过程通过沉淀、吸附、孔隙筛滤去除细菌总数和大肠菌群。白垩石过滤除菌装置有3个水池：密封泉池、过滤池、清水池。过滤池共分5层：第一层为天然白垩石层，第二层为粗石英砂层，第三层为细石英砂层，第四层为天然白垩石生物膜层，第五层为耗复氧空间。水源水从上而下进入滤床过滤除菌。

水中的微生物在分解时消耗氧，随流动的水层进入白垩石载体，微生物在载体表面凝聚和絮凝后形成生物膜。随着生物膜垢厚度增加，外层为需氧层，内层与载体接界面为厌氧层，此时微生物缺氧而死亡。

白垩石过滤除菌技术去除细菌总数和大肠菌群效率高（近100%），并且不需加氯消毒，水质安全、可靠、卫生，适合分散式农村饮用水处理。

1.2.2 化学方法

常用的化学方法有化学沉淀法、絮凝沉淀法、气浮法和光催化氧化。

1.化学沉淀法

化学沉淀法是往原水中加入适当的沉淀剂，使原水中的有害物质形成沉淀而除去，这是除去金属离子的常用方法。对重金属离子污染的废水进行处理时，可利用化学转化形成更小溶度积沉淀的原理，用FeS可有效地除去Cd²⁺、Cu²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺等重金属离子。

2.絮凝沉淀法

絮凝沉淀法在含有细小悬浮物或溶胶状的污染物的水中，加入与污染物所带相反电荷的絮凝剂，发生电性中和而使污染物凝聚成絮状大颗粒沉降下来。常用的絮凝剂有明矾、硫酸铝、碱式氯化铝、聚丙烯酰胺（PAM）等。

3.气浮法

气浮法是固—液或液—液分离的一种方法。它是通过某种方式产生大量的微气泡，使其与水中密度接近于水的固体或液体微粒黏附，形成整体密度小于水的气浮体，在浮力的作用下上浮至水面形成浮渣，进行固—液或液—液分离。气浮法按产生微气泡方式的不同，可分为电解气浮法、散气气浮法和溶气气浮法。气浮法对低浊度、含油污、含藻类的水有一定的去除效果，目前在西北农村有一定范围的应用。

4.光催化氧化

光催化氧化是以N型半导体材料为催化剂的一种光敏氧化，其特点是氧化能力强，反应前后氧化触媒材料不发生变化，可以氧化降解大部分有机污染物，如卤化物、苯、酚、氰化物等，设备简单、初期投资和运行费用低，是供水深度处理中非常有应用前景的处理方法，特别适合农村分散户储水水质的净化，利用自然阳光照射实现水质净化和保持水质不受微生物等污染，但是与常规水处理工艺相比，处理成本、设备体积、费用等偏高，普及应用还受到限制。

1.2.3 物理化学方法

常用的物理化学方法有离子交换法、吸附法、膜技术。

1.2.3.1 离子交换法

离子交换法是我国目前应用最广泛的水处理技术之一。其所用的树脂是一种高分子聚合物，按其基团性质分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。阳离子交换树脂是指分子中含有酸性基团的离子交换树脂，能使分子中的H⁺离子等与溶液中的其他阳离子交换。阴离子交换树脂是指分子中含有碱性基团的离子交换树脂，能使分子中的OH^-阴离子与溶液中的其他阴离子交换。该方法主要用来去除饮用水中的铁锰。

1.2.3.2 吸附法

利用疏松多孔性介质的吸附作用，对水中色素、细菌、胶体等杂质进行吸附除去，以达到提高水质的方法。常用颗粒状活性炭作吸附材料，它使用方便、寿命长，且可活化再次使用。

活性炭是一种多孔性物质，具有很高的比表面积。其去除污染物主要靠的是微孔吸附作用，吸附性能主要是活性炭孔隙的物理结构和孔表面的化学结构。活性炭对水体的色度、臭味有很好的去除作用，并能有效地去除水中的有机物和重金属离子。为了得到更好的净水效果，对活性炭进行了表面化学改性，包括表面氧化改性、表面还原改性、负载金属改性。改性后的活性炭的吸附能力大大增加，特别是对水溶液中p-甲酚、硝基苯和p-硝基苯酚、氯化消毒后的高色度水中其三氯甲烷（THMs）等有机物，以及重金属离子（Ag⁺、Pd²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Cr³⁺、Cu²⁺等）、色度和臭味等的有效去除效果均有大幅度提高；另有粉末活性炭处理、臭氧氧化-活性炭处理、活性炭吸附-生物膜处理方法，对污染物的去除效果明显增加。活性炭进行表面化学改性、粉末活性炭处理、臭氧氧化-活性炭处理、活性炭吸附-生物膜处理方法是新型的水处理技术，作为一种优水质、低能耗、无污染的绿色处理技术在我国必将获得更广泛的发展和应用。

1.2.3.3 膜技术

常用的膜技术包括微滤（Microfiltration，MF）、超滤（Ultrafiltration，UF）、电渗析（Electro Dialysis，ED）、反渗透（Reverse Osmosis，RO）和纳滤（Nanofiltration，NF）。

1.超滤水处理技术

超滤作为膜分离技术之一，能将溶液净化、分离或者浓缩，是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径范围为5～100nm。超滤的典型应用是从溶液中分离大分子物质（如细菌）和胶体。超滤工艺流程为：原水（汲水井）→原水泵→氧化剂→絮凝剂→原水箱→UF给水泵→超滤→水塔→外供管网。原水经原水泵提升后加入氧化剂和絮凝剂，在原水箱中经过一定的反应时间后，由超滤泵泵入超滤装置，克服背压进入高位水塔，然后通过自流流到各家各户。超滤具有建设费用低、占地面积小、建设期短、操作简便、出厂水质稳定等特点，效益显著，符合农村供水的实际需要。

超滤技术进行饮用水处理有以下显著的优点：①对于造成水质混浊的悬浮物具有很高的去除能力，产水浊度通常达到0.1NTU 以下；②对水中的病原菌（如贾第虫孢囊、隐孢子虫卵囊和大肠杆菌）等具有99.9999%以上的去除率，这使得在不添加化学品的情况下，利用膜生产没有颗粒和固体的出水成为可能，并将消毒副产物的生成量减少到最低；③对于铁、锰、铝等胶体具有90%～95%以上的去除能力，单独使用超滤技术不能完全去除天然有机物、铁、锰等可溶性污染物，适合于地下水、山泉水等良好水源水的净化。

另外，将超滤技术与传统工艺相结合，通过在超滤的上游添加化学品，以氧化和吸附这些杂质，将其转化成颗粒状，以便被超滤去除，能够达到较好的效果，并为高氟水、高砷水、铁锰水和微污染水等劣质水源的处理开辟了途径。

OMEXELLL 超滤技术是对传统的超滤技术的改性和调整，采用独创的外压式PVDF 中空纤维超滤膜材料，水通量高、膜丝强度高，产水水质好于一般的微滤水质。

2.电渗析技术

电渗析是一种膜分离技术。它采用离子交换膜作为分离膜，在直流电场下，以电位差为推动力，使水中阴、阳离子定向迁移并通过离子交换膜，从而把离子从水中分离出来。

电渗析法水处理设备简单，操作方便，化学药剂消耗少，环境污染小。但是，对水质要求较严格，需对原水进行预处理；对不带电荷的物质（如有机物、胶体、细菌、悬浮物等）无脱除能力；设备部件装配技术要求高。

3.反渗透法

反渗透则是在浓溶液一边加上比自然渗透更高的压力，扭转自然渗透方向，把溶液中的离子压到半透膜的另一边，这与自然界的正常渗透过程相反，故称之为“反渗透”。

反渗透方法可以从水中除去90%以上的溶解性盐类和99%以上的胶体微生物及有机物等。与其他水处理方法相比，反渗透法具有无相态变化、能量消耗低，设备简单、自动化程度高、操作方便，出水水质好，效益高、占地少、适应范围广等优点。

4.纳滤

纳滤以压力差为推动力，介于反渗透和超滤之间的截留水中粒径为纳米级颗粒物的一种膜分离技术。纳滤膜大多从反渗透膜衍化而来。纳滤对二价或多价离子及分子量介于200～500之间的有机物有较高脱除率，纳滤过程主要用于饮用水中脱除Ca²⁺、Mg²⁺等硬度成分、三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂、可溶性有机物及蒸发残留物质。

膜法处理应用工程（对河水的净化）采用了微电脑自动净水器进行一级预处理、多介质过滤器作为二级预处理、纳滤（NF）卷式膜系统脱盐、活性炭过滤器过滤的工艺。产水水质完全符合生活饮用水标准，膜法在农村生活饮用水处理中是适宜的。

1.2.4 生物方法

生物方法的基本原理是利用一些微生物作用，使废水中的无机或者有机污染物降解为无机物而除去，有需氧法、厌氧法和共代谢法，发展趋势是用厌氧法代替需氧法。生物处理方法常可起到物理、化学方法难达到的作用，正越来越受重视。生物方法很多：生物膜法、生物滤池、生物接触氧化等，在农村饮用水处理方面已经或适宜使用的主要有以下几种。

1.水生植物滤床

水生植物滤床（Aquatic Plant Filter Bed，APFB）是一种新型的人工湿地系统，它以水生植物为核心，不填充砾石、土壤或其他介质，采用水培法栽种植物，床体吃水深度浅。该系统首先通过水生植物的立体网状根系滤层将悬浮物和藻类过滤去除，然后由微生物对滤后堆积物（积泥）中的氮、磷和有机物进行降解，同时通过植物吸收除去水中及积泥中的部分氮、磷，形成一个由水生植物、水生动物及微生物构成的高效生态净化系统，实现了物理过滤和生物处理的结合，具有运行管理方便、水力负荷大、投资低、生态环境效益显著等特点。在最佳运行条件下，APFB对铵态氮、有机物、叶绿素a（Chl-a）和浊度的平均去除率分别达到30%、25%、80%和90%以上。

2006年，东南大学从对藻毒素和微量有机污染物的去除方面进行了水生植物滤床在改善源水水质方面的试验，采用连续进水方式，水力负荷为1.0m³/（m²·d），所栽种的植物为水蕹菜。采用高效液相色谱和GC-MS分析中试系统的进、出水水质，结果表明，对总藻毒素TMC-RR和TMC-LR的平均去除率分别达63.0%和66.7%，且对细胞内藻毒素的去除效果优于细胞外藻毒素；水生植物滤床能有效去除源水中的微量有机污染物和个别疑似内分泌干扰物，可作为农村地区自来水厂的预处理工艺或水源地生态保护措施。

2.生物接触氧化法

生物接触氧化法（Biological Contact Oxidation Process）是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法，是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，即在生物接触氧化池内装填一定数量的填料，利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将废水中的有机物氧化分解，达到净化目的。其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。

3.生物慢滤水处理技术

传统的慢滤处理技术非常适用于农村小型供水系统净化处理，但由于没有化学预处理，因此对水源的水质要求相对较高，比较适用于酸碱度呈偏酸性的原水水质的净化处理，仅能有效除去微生物污染物。生物慢滤水处理技术是集过滤技术和生物处理技术为一体的水处理技术，是过滤过程与生物处理过程的有机结合，处理效果明显好于传统的慢滤处理技术。

生物慢滤水处理技术是将需处理的源水以较低的滤速（一般为0.1～0.3m/h）通过具有一定厚度（1.0m左右）、较小粒径（有效粒径一般控制在1.0mm以内）滤料层的滤池，经慢滤池滤料层的物理截污吸附和微生物细菌等的生物化学作用，达到净化水质目的。

工艺流程简单，慢滤池结构简单管理要求低，农村群众易接受，水处理效果好，去除致病细菌、病毒效果良好，可以很简单地做到微型化，甚至可以以户为单位自行砌筑，适合农村小规模供水模式。

生物慢滤水处理技术对农村微污染水源水中的常见超标污染物如悬浮杂质、微生物、病毒、有机物等几乎可以完全去除，对铵态氮、重金属、浊度等也有很好的去除效果。

4.生物炭滤-砂慢滤处理技术

砂慢滤处理技术对农村水环境中常见的污染物如浊度、色度、臭味、有机物、铵态氮、重金属和细菌等有很好的去除效果，但研究表明，当色度及自然有机物（NOM）含量较高时，该法对溶解性有机物（DOC）的去除率不到20%，特别是对大分子或难以被生物降解的有机物的去除很难达到理想效果，生物炭滤-砂慢滤处理技术是在石英砂慢滤前设置生物炭滤，提高了这种情况下有机物的去除率。生物炭滤-砂慢滤处理技术除了有砂慢滤处理技术的特性外，而且对溶解性有机物、大分子或难以降解的有机物有很高的去除效果，有望成为一种农村分散式饮水水质净化的新工艺。

5.人工湿地水处理技术

人工湿地水处理技术是利用生态工程的方法，在一定的填料上种植特定的湿地植物（芦苇、香蒲、灯心草、风车草、水葱、香根草、浮萍等），建立起一个人工湿地生态系统，当水通过该系统时，其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，使水质得到净化。人工湿地分地表流湿地（Surface Flow Wetland，SFW）、潜流湿地（Subsurface Flow Wetland，SSFW）和垂直流湿地，地表流湿地通过生长在植物水下部分的茎秆上的生物膜来去除污水中的大部分有机污染物；潜流湿地是利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截留的作用来净化污水，对BOD、COD、SS、重金属等污染指标的去除效果好；垂直流湿地的硝化能力高，可用于处理铵态氮含量较高的污水，但对有机物的去除能力不如潜流湿地。人工湿地技术不够成熟，但是将来适合农村水处理的实用性技术。

1.2.5 消毒技术

1.氯消毒

目前国内水体消毒中，含氯消毒剂是主流消毒方法，我国99.5%以上的水厂仍采用氯消毒。当氯或次氯酸加入到水中水解、解离，主要形成 HClO、ClO^-等物质，通过细胞壁穿透到细菌内部，通过氧化作用破坏细菌的酶系统而使细菌死亡。氯消毒的突出优点是具有消毒效率高、成本低、操作简便，不需要庞大的设备等，但氯气本身有毒，且饮用水经氯化消毒后往往会产生多种有害物质，尤其是“三致”物质（致残、致死、致癌），如三氯甲烷、氯乙酸等。这些“三致”物质对人体健康构成潜在威胁。

2.二氧化氯消毒

二氧化氯通过吸附、渗透作用，进入细胞体、氧化细胞内酶系统和生物大分子，可快速控制微生物蛋白质的合成，对细菌、病毒等有很强的灭活能力。对细菌繁殖体、细菌芽孢、真菌、分枝杆菌和病毒等均有良好的灭活能力，具有较强的脱色、去味及除铁、锰效果，不产生氯化有机物。但二氧化氯常温下极易爆炸，对人的神经系统及生殖系统有损害。

3.臭氧消毒

臭氧消毒的优点在于杀菌效果好，接触时间短，且不产生二次有毒污染物，在饮用水深度处理中经常与其他技术联用，效果显著。但生产设备较复杂，投资较大，耗电量大，运行费用较高。

4.紫外线消毒

紫外线用于水消毒，具有消毒快捷、彻底、不污染水质、运作简便、使用及维护费用低等优点；不产生有毒、有害副产物，不增加AOC、BDOC等损害管网水质生物稳定性的副产物；能降低嗅、味和降解微量有机污染物；紫外线消毒后水中不增加任何化学添加物，也不产生任何新的化学合成物，更不会去除有益的矿物质。但紫外线消毒后被杀灭的细菌有可能复活，故需与氯配合使用。管壁易结垢，导致消毒效果降低，消毒效果受水中悬浮物和浊度影响较大。

1.2.6 特殊水质的处理方法

1.苦咸水

苦咸水淡化方法有许多种，主要是蒸馏法、电渗析法和反渗透法，目前大多采用反渗透法和电渗析法，主要是反渗透法。虽然现有淡化容量的70%是蒸馏法，主要是多级闪蒸，但反渗透法以其低投资和低能耗在逐渐代替蒸馏法。

蒸馏法就是苦咸水受热汽化后，经冷凝而得到淡水，需要较高的温度，耗能大，此法不适于农村的小规模的苦咸水淡化工程，更不适于散户的苦咸水淡化。

电渗析过程的能耗与给水含盐量有密切关系，给水含盐量越高，能耗越大，此电渗析比较适合低盐苦咸水淡化。

由于反渗透过程的推动力是压力，过程中没有发生相变化，膜仅起着“筛分”的作用，因此反渗透分离过程所需能耗较低。在现有海水和苦咸水淡化中，反渗透法是最节能的。

2.高氟水

饮水除氟技术一般包括吸附过滤法、混凝沉淀法、离子交换法、电渗析法、电凝聚法、反渗透法等除氟方法。电凝聚法、电渗析法、反渗透法等效果不错，但是费用高，技术高，需要投入大量资金，同时需要持续的电力保障，一般自来水厂不可能采用，更不适合分散供水的农村。混凝沉淀法比较适合工业废水的除氟处理，而吸附过滤法成本低、投资小、操作维护简便、效果稳定，适合广大农村地区使用。

吸附法主要是将含氟水通过装有氟吸附剂的设备，氟与吸附剂的其他离子或基团交换而留在吸附剂上从而被除去，吸附剂则通过再生来恢复交换能力。吸附法吸附剂吸附容量低，处理水量小，主要应用于处理低浓度含氟水，也可作为含氟水的深度处理方法。

3.高砷水

高砷水的除砷可采用电凝聚、混凝沉淀或吸附法等水处理措施。电凝聚法是利用电解铝过程中生成轻基铝络合物和Al（OH）₃凝胶的络合凝聚作用处理水，需沉淀过滤和经常反冲洗；吸附法是利用某些物质强大的吸附、交换能力，将砷离子从水中去除的方法，但药剂费用高、达标率较低。混凝沉淀法是利用混凝剂将水中溶解性胶体及悬浮颗粒物形成沉淀，再经过滤而拦截去除。通过改变混凝剂种类或剂量，使絮凝体表面化学电位产生变化，还可促使水中部分离子（包括砷离子）被吸附去除。混凝沉淀法简便、易于实施，但易形成含砷废渣。混凝沉淀法对家庭分散式供水的饮水除砷具有一定的实用价值。

4.高铁、锰水

地下水除铁、除锰方法很多，有自然氧化法、Cl₂、KMnO₄氧化法、生物氧化法、离子交换法、反渗透法、改性滤料过滤法等。我国研究并全面推广采用的接触氧化法除铁、除锰技术，是除铁、除锰工艺简单，除铁、除锰效果稳定，制水成本低的一种水处理技术，非常适合农村地下水除铁、除锰。地下水接触氧化除铁、除锰是在活性滤膜表面完成的，地下水中的Fe²⁺和Mn²⁺在与活性滤膜接触的过程中，被活性滤膜吸附；在活性滤膜的催化作用下，与活性滤膜接触的溶解氧将Fe²⁺和Mn²⁺氧化为Fe³⁺和Mn⁴⁺，从而将地下水中的铁和锰去除。

其次是离子交换法，以离子交换树脂过滤原水，水中的离子会与固定在树脂上的离子交换的一种方法。离子交换法的滤料（离子交换树脂）是水处理的关键，其主要成分是二氧化硅和三氧化铝，硅离子与铝离子交换，由于铝是三价，硅是四价，因此缺少一个电荷，需要有邻近的一至三价的阳离子补充，当水中的钙、镁、钠、钾、铁、锰、铜、锌等阳离子与滤料接触时，滤料骨架上的硅、铝发生大量的交换，交换中缺少的电子即由水中的离子补充，因而水中的离子即被滤料所吸附，固定在骨架上，从而达到净水的目的。离子交换法去除水中的铁、锰，效果好，投资少，运行费用低，容易掌握，易于控制，是一种适合于农村饮用水的水质处理技术。

生物氧化技术是一种高效除铁、除锰技术，以生物法除铁、锰理论建立的地下水生物除铁、锰技术工艺流程简单，且成本较低。张杰等人发现二价铁是铁细菌除锰的诱导因素，二价铁参与了锰氧化菌的代谢，生物除铁、除锰技术是以“生物固锰除锰机理”为核心的成套工程应用技术。该技术主要靠铁、锰氧化细菌来去除锰，所以要创造出适合铁、锰氧化细菌生存和繁殖的良好微环境来获得铁、锰氧化细菌最大限度的增值与稳定，从而达到地下水中铁、锰同时被除去的目的。

1.2.7 不同水质的处理工艺

1.2.7.1 概述

农村饮水工程应该根据不同的原水水质条件，采用不同的水质净化技术。净水工艺应根据以下条件确定：

（1）微污染地表水宜采用强化常规净水工艺，或在常规净水工艺前增加生物预处理或化学氧化处理，也可采用滤后活性炭吸附进行深度处理。

（2）水中有机物、铵态氮较高时，宜采用生物预处理加常规处理。

（3）含藻水宜在常规工艺中增加气浮工艺，也可投加氧化剂（高锰酸盐复合剂或高锰酸砷）进行预氧化，再进行常规处理。

（4）铁、锰超标的地下水应采用氧化、过滤、消毒的净水工艺，地下水除铁一般采用接触氧化法或曝气氧化法，锰超标宜采用接触氧化法。

（5）氟超标的地下水宜采用活性氧化铝、混凝沉淀或电渗析等净水工艺。

（6）苦咸水淡化宜采用电渗析或反渗透等膜处理工艺。

1.2.7.2 不同水质的处理工艺

1.原水浊度长期不超过20NTU、瞬间不超过60NTU时

此时，可采用慢滤加消毒或微絮凝直接过滤加消毒的水处理工艺，也可采用超滤技术进行处理。

将需处理的源水以较低的滤速（一般为0.1～0.3m/h）通过具有一定厚度（1.0m左右）、较小粒径（有效粒径一般控制在1.0mm以内）滤料层的滤池，经慢滤池滤料层的物理截污吸附和微生物细菌等的生物化学作用，达到净化水质目的。慢滤池具有结构简单，管理要求低，无需投加任何化学药剂，水处理效果好，成本低，易于小型化等优点，特别适用于农村小型分散式饮水处理。生物慢滤水处理工艺流程图见图1.1。

微絮凝过滤是省去沉淀过程而将混凝与过滤过程在滤池内同步完成的一种接触絮凝过滤工艺，它是在原水中加入絮凝剂后，经快速混合，形成小而密的絮体，就直接进入滤池，边絮凝边过滤，促使水质进一步得到净化。微絮凝过滤处理工艺流程图见图1.2。

2.原水浊度长期低于500NTU、瞬间不超过1000NTU时

此时，可以采用混凝沉淀（或澄清）、过滤加消毒的水处理工艺。

澄清池是利用池中的泥渣与凝聚剂以及原水中的杂质颗粒相互接触、吸附，以达到泥水分离的净水构筑物，澄清过滤净水工艺流程图见图1.3。澄清池主要有机械搅拌澄清池和水力循环澄清池。适用于农村水厂的澄清池主要是水力循环澄清池。

过滤是去除沉淀池出水中残留的细小悬浮颗粒及微生物的过程。农村供水工程中常用的滤池池型有普通快滤池、重力式无阀滤池、虹吸滤池等。

普通快滤池指的是传统的快滤池布置形式，滤料一般为单层细砂级配滤料或煤、砂双层滤料，冲洗采用单水冲洗，冲洗水由水塔（箱）或水泵供给。滤池主要包括进水管渠、排水槽、过滤介质（滤料层），过滤介质承托层（垫料层）和配（排）水系统。普通快滤池可适用于大、中、小型农村水厂。

重力式无阀滤池是水处理工艺中用于除去水中悬浮物质的过滤装置。它是利用水力学原理，通过进、出水的压力差自动控制虹吸管，实现自动清洗及自动投入过滤的滤池。重力式无阀滤池具有无大型阀门、正水头过滤、冲洗自动化、构造简单、造价低及操作管理方便等优点，因而在中小型农村水厂得到了广泛的应用。

虹吸滤池是普通快滤池的一种新形式，利用虹吸作用来代替滤池的进水阀门和反冲洗排水阀门，反冲洗所需的水头和水量均来自滤池本身。该池型无需外接水源与水泵，全自动冲洗，缺点是土建结构较复杂，反冲洗耗水量大，有时冲洗效果不理想。适用于大型农村水厂。

3.氟超标的地下水

当水中含氟大于1.0mg/L时，宜采用活性氧化铝吸附法、混凝沉淀法及电渗析、反渗透和多介质过滤法进行处理。

（1）活性氧化铝吸附法。活性氧化铝吸附法是采用活性氧化铝滤料吸附、交换氟离子，将氟化物从水中除去的过程。其工艺流程见图1.4。活性氧化铝颗粒粒径一般为0.4～1.5mm，采用活性氧化铝吸附法，为延长过滤周期，一般将原水加酸调pH值至5.5～6.5，以提高活性氧化铝的吸附容量。

（2）混凝沉淀法。混凝沉淀法在水中投加具有凝聚能力或与氟化物产生沉淀的物质，以形成大量胶体物质或沉淀物，氟化物也随之凝聚或沉淀，再通过过滤将氟离子从中除去的过程。工艺流程见图1.5。

（3）多介质过滤法。多介质过滤法是当代先进的复合式多介质组合原理，依靠可吸附氟介质的降氟过程。该方法操作简单，原水正向通过过滤器即可除氟。

4.砷超标的地下水

当原水中砷含量大于0.05mg/L，宜采用铁盐混凝沉淀法、多介质过滤法等净水工艺进行处理。

（1）铁盐混凝沉淀法。铁盐混凝沉淀法是需先向含砷水中投加氧化剂（氯、高锰酸钾等），使三价砷氧化成五价砷再投加三氯化铁，经混合、絮凝、沉淀、过滤完成除砷过程。工艺流程见图1.6。

（2）复合式多介质过滤法。复合式多介质过滤法原理同除氟多介质过滤法。工艺流程见图1.7。

5.苦咸水

当水中溶解性总固体大于1000mg/L，总硬度大于450mg/L，氯化物大于250mg/L，硫酸盐大于250mg/L，上述某一项超标均属含盐量超标的苦咸水。苦咸水除盐宜采用电渗析或反渗透工艺处理。为保证除盐效果的正常运行，电渗析或反渗透工艺前，均需对原水进行较为完善的预处理。

（1）电渗析法。电渗析法即在外加直流电场的作用下，利用阴离子交换膜和阳离子交换膜的选择透过性，使一部分离子透过离子交换膜而迁移到另一部分水中，从而使一部分水淡化而另一部分水浓缩的过程。工艺流程见图1.8。

（2）反渗透法。反渗透法即在膜的原水一侧施加外界压力，将水和其他物质分离的过程。工艺流程见图1.9。

6.铁、锰超标的地下水

当水中铁大于0.3mg/L、锰大于0.1mg/L时，需采用氧化、过滤、消毒的净水工艺去除铁、锰。

（1）地下水除铁。地下水除铁方法很多，农村供水工程采用较多的有曝气氧化法、氯氧化法和接触氧化法等。

1）曝气氧化法。利用空气中的氧将二价铁氧化成三价铁，然后再经沉淀、过滤予以去除。其工艺流程见图1.10。

2）氯氧化法。氯是强氧化剂，可在广泛的pH值范围内将二价铁氧化成三价铁，经过沉淀后过滤去除。当原水含铁量较少时，可省去沉淀池。其工艺流程见图1.11。

3）接触过滤氧化法。以水中溶解氧为氧化剂，以固体催化剂为滤料利用接触催化作用加速二价铁氧化的除铁方法。工艺流程见图1.12。

（2）地下水除铁、锰。当原水中铁、锰共存，含铁量低于6mg/L、含锰量低于1.5mg/L时，可采用以下工艺（图1.13）。

当原水含铁量或含锰量超过上述数值时，必要时可采用以下工艺（图1.14）。

当受硅酸盐影响时，必要时可采用两级曝气、两级过滤流程或采用先空气氧化过滤除铁后，再用高锰酸钾氧化、过滤除锰，工程流程见图1.15。

7.有机物及铵态氮含量高的水

当原水中有机物、铵态氮含量较高时，宜在常规净水工艺前增加生物预处理工艺。工艺流程见图1.16。

8.原水中藻类含量较高的水

当原水中藻类含量较高，且含有微量有机物污染时，宜在常规处理工艺前增加化学预氧化工艺。化学预氧化系在混凝工序前投加氧化剂，用以去除原水中的有机微污染物、臭味，或起助凝作用的净水工艺。工艺流程见图1.17。

9.某些有机、有毒物质含量或色超标的水

当原水中某些有机、有毒物质含量或色超标时，宜采取活性炭深度处理，用于经混凝、沉淀、过滤处理后某些有机、有毒物质含量或色、臭味等感官指标仍不能满足出水要求时的净水处理。工艺流程见图1.18。