水处理(卷名：土木工程)
water and wastewater treatment
为达到成品水（生活或生产的用水和作为最后处置的废水）的水质要求而对原料水(原水)的加工过程。加工原水为生活或工业的用水时，称为给水处理；加工废水时，则称废水处理。废水处理的目的是为废水的排放（排入水体或土地）或再次使用（见废水处置、废水再用）。在循环用水系统以及水的再生处理中，原水是废水，成品水是用水，加工过程兼具给水处理和废水处理的性质。水处理还包括对处理过程中所产生的废水和污泥的处理及最终处置（见污泥处理和处置），有时还有废气的处理和排放问题。水的处理方法可以概括为三种方式：①最常用的是通过去除原水中部分或全部杂质来获得所需要的水质；②通过在原水中添加新的成分来获得所需要的水质；③对原水的加工不涉及去除杂质或添加新成分的问题。
水中杂质和处理方法 水中杂质包括挟带的粗大物质、悬浮物、胶体和溶解物。粗大的物质如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、废水中的砂砾以及大块污物等。给水工程中，粗大杂质由取水构筑物的设施去除，不列入水处理的范围。
废水处理中，去除粗大的杂质一般属于水的预处理部分。悬浮物和胶体包括泥沙、藻类、细菌、病毒以及水中原有的和在水处理过程中所产生的不溶解物质等。溶解物有无机盐类、有机化合物和气体。去除水中杂质的处理方法很多，主要方法的适用范围可以大致按杂质的粒度来划分（图1）。由于原水所含的杂质和成品水可允许的杂质在种类和浓度上差别很大，水处理过程差别也很大。
就生活用水（或城镇公共给水）而论，取自高质量水源（井水或防护良好的给水专用水库）的原水，只需消毒即为成品水；取自一般河流或湖泊的原水，先要去除泥沙等致浊杂质，然后消毒；污染较严重的原水，还需去除有机物等污染物；含有铁、锰的原水（例如某些井水），需要去除铁、锰。生活用水可以满足一般工业用水的水质要求，但工业用水有时需要进一步的加工，如进行软化、除盐等。
当废水的排放或再用的水质要求较低时，只需用筛除和沉淀等方法去除粗大杂质和悬浮物(常称一级处理)；当要求去除有机物时，一般在一级处理后采用生物处理法（常称二级处理）和消毒；对经过生物处理后的废水，所进行的处理过程统称三级处理或深度处理，如当废水排入的水体需要防止富营养化所进行的去除氮、磷过程即属于三级处理（见水的物理化学处理法）。当废水作为水源时，成品水水质要求以及相应的加工流程随其用途而定。理论上，现代的水处理技术，可以从任何劣质水制取任何高质量的成品水。
方法分类 水处理的过程，实际是按原水水质和成品水水质的差距所设计的、对原水必须采取的加工程序。从河水制取生活用水的过程见表1。
每一工序对原水产生一个物理的、化学的或微生物学的效果。一个工序一般在一个处理设备中完成，但也有在一个处理设备中完成几个工序的。一个工序或几个工序的组合可以构成一个水处理的单元方法，如混凝、沉淀、过滤和消毒就是最常用的给水处理单元方法。
按所应用的理论基础可以把各种单元方法划分为物理化学法和生物法两大类（表2）。
凡是以物理的或化学的（包括物理化学的）或兼用两者的原理为理论基础的处理方法，都纳入物理化学法。凡是以微生物的生命活动为理论基础的处理方法，都纳入生物法，也称生物化学法。
也可以借化学工程学中的单元操作和单元过程的概念，把各种处理工序划分为单元操作（不产生化学反应，如液体运输、沉淀、过滤、反渗透等）和单元过程（产生化学反应，如凝聚、消毒、化学沉淀、生物氧化等）两类。
典型流程 ①从一般河水制取成品水的流程，见图2。
②从污染较重的河水制取成品水的流程，见图3。
③从城市供水制取高纯水的流程，见图4。
④兼除铁、锰井水处理的流程，见图5。
⑤废水生物处理的流程，见图6。
⑥废水物化处理的流程，见图7。
参考书目
许保玖：《给水处理》，中国建筑工业出版社，北京，1979。
德格雷蒙公司编著，王业俊等译：《水处理手册》，中国建筑工业出版社，北京，1983。(Degremont， Water Treatment Handbook， 5th ed.， Degremont S.A.，Paris，1979.)
韦伯著，上海市政工程设计院译：《水质控制物理化学方法》，中国建筑工业出版社，北京，1980。 (W.J.Weber，Jr.，Physicochemical Processes for Water Quality Control， John Wiley & Sons，New York，1972.)
Metcalf & Eddy，Inc， Wastewater Enɡineerinɡ:Treatment Disposal，Reuse，2nd ed.，McGraw-Hill，New York，1979.