我国供水行业面临着突出的水质问题,一方面水源普遍受到污染,另一方面水质标准不断提高。饮用水的水质问题已成为制约经济进一步发展和影响社会稳定的一个重要因素。因此,供水行业需要建立新型水质观,依靠科技进步实现新的水质保障体系,从而达到供水服务水平的根本提高。这就使得供水行业迫切需要先进、高效的饮用水安全保障技术。本研究针对天津市原水水质状况,以实际工程为依托,开展中试试验研究工作。从饮用水处理的各个关键环节入手,强化对水中多种有机污染物的去除,重点研究组合工艺除污染优化条件与除污染效能,进行安全饮用水保障技术集成,并应用到实际生产中。主要研究内容包括:天津市水源水质变化趋势分析和水质分期;单元技术的处理效能评价;工艺组合技术研究;组合工艺的经济技术综合分析;系统集成技术的工程应用。首次采用季节变动模型对天津市滦河水源10年的水质情况和黄河水源4年的水质情况进行了分析评价,得出各个水质指标的长期趋势项回归方程,根据趋势模型和各水质指标的历史数据求出季节比S c,在各个指标的季节平均值和对应的季节比( S c)的基础上,得到了各个水质指标的季节变化趋势值。首次采用聚类分析方法对天津市滦河水源和黄河水源水质进行了水质分期,滦河水源分为3个水质期,黄河水源分为2个水质期,并对各水质期水质特性进行分析。在为期28个月的中试试验研究中,通过对预处理技术、强化混凝技术、强化气浮技术、强化过滤技术、深度处理技术、安全消毒技术等单元工艺技术的处理效能进行了系统评价,确定了各单元工艺的最佳运行参数。结果表明,预氧化具有明显降低混凝剂投药量,提高气浮和过滤常规处理单元出水水质作用,改善了水中有机物的可混凝性,提高了常规处理单元出水水质保障率;强化混凝、强化气浮、强化过滤等强化常规工艺提高了常规工艺对有机物、浊度、藻类、消毒副产物前体物等的去除效率,为提高出厂水的水质提供了进一步的保障;臭氧生物活性炭深度处理技术能够有效去除水中各类有机物,特别是对重点控制的有毒有害有机物,更具有较好的效果;安全氯化消毒工艺利用游离氯灭活微生物迅速,氯胺消毒副产物生成量低的特点,充分发挥了两者对微生物灭活的协同作用,安全经济地实现对病原微生物和消毒副产物的双重控制。在不同水源和水质条件下,将水源、水厂、管网、用户作为一个系统,从水厂运行、饮用水质量、管网系统等方面综合考虑,进行了86种强化常规处理组合工艺和42种深度处理组合工艺的研究。针对浊度、有机物、藻类、藻毒素、叶绿素、氨氮、细菌、TTHMFP、THAAFP、AOC、BDOC等指标的去除效能,优选出适合的强化常规处理和深度处理的组合工艺。采用层次分析和灰关联度分析法从经济和技术两方面综合评价优选出的多套组合工艺技术,形成了以气浮为核心的强化常规处理组合工艺和以人工固定化