一、國外動態
國外發達國家，城市供水能力不足已不是問題了。因此它們主要是研究如何提高供水水質，為居民提供更加味美可口、安全衛生的飲用水，和更好的為市民服務，提高供水的安全程度。
在發展中國家，雖然聯合國由1981至1990年開展了“國際飲水衛生十年”的活動已結束。但是，由于這些國家仍然比較貧困，所以在這些發展中的國家里，城市供水能力不足，不能向市民供應充足的飲用水，仍是第一位的主要問題。
鑒于這樣的情況，以下重點介紹國外發達國家，主要是歐美的城市供水技術的動態。
1、加強對水源的保護，同時普遍建立起水源的自動監測系統
國外對水源保護十分重視，環保部門和供水部門普遍地建立起水源水質監測系統，采用連續水質監測儀器從水源上游開始，沿途也設立一定的子站對全河道進行監測。在水源進行入水廠的水質監測點。有的還有采樣存貯的設備，這是為了在有問題時，可以根據貯存的水樣追溯分析問題。
除此之外，有的水廠還在進廠的地方喂養生物監測水質狀況。有的是用魚來監視，是在魚的心臟裝設儀器，如水有危險的變化，可以通過魚的心臟變化而發現。
2、改進水處理條件，保證水廠的凈水設施是處在最佳條件下運轉，確保處理水質。目前常規的水處理工藝仍是基本的水處理工藝。但對每一個工藝環節都在不斷的從技術上加以研究和改進，以求各環節都可根據需要進行調整，使其在最佳狀態下運行，取得好的處理效果。
(1)凈水藥劑 傳統的混凝劑仍在應用。如硫酸鋁、三氯化鐵等。高分子混凝劑和復合型的高分子混凝劑也被廣泛的應用。具體使用的品種是根據水質和藥劑供應的情況以及經濟的條件來選擇。
前一段時期，國外研究表明鋁離子在人體內的積累與老年人患呆滯癥（阿爾查默氏癥：Alzeheimers
Disease）的病因有關。因此對鋁鹽型混凝劑是否可以繼續再使用提出疑問。由于在食品中，同樣可以使人攝入鋁離子，而不單單是從飲水中獲得。所以，目前對這一問題沒有定論。但有的水廠已在研究使用別的混凝劑代替。
助凝劑也在許多水廠應用。活化硅酸在美國仍然廣泛使用。高分子助凝劑也有廣泛應用。有的水廠用高分子混凝劑做為助濾劑。
從創造混凝劑最佳使用條件出發，PH劑調節劑在國外應用也很普遍，也有的水廠應用投加粉末活性炭來降低嗅、味，提高水質�；钚蕴嫉耐都狱c設在沉淀前和濾前，可以選擇。
為了達到最佳的水處理效果，國外許多水廠往往采用必須的多種藥劑，包括同時使用混凝劑、助凝劑、調節劑、助濾劑。因此往往國外水廠的加藥部分，由于需投加多種藥劑而形成復雜的系統。因此，國外水廠的沉淀池出水濁度也很低，一般可以小于2度。
(2)藥劑的投加 混凝劑、助濾劑多是液體投加的形式，調節劑用石灰時采用干投濕加的型式。粉末活性炭也用濕加，但無論何種方式投加，都可以達到計量準確，調整方便的要求。
比較通常使用的液體混凝劑投加設備是隔膜計量泵。這種泵通過改變電動機的轉數和改變活塞沖程長度能改變投藥量。因此，用變頻方式改變電動機的轉數和用伺服電機改變沖程長度就可以很容易的對投藥量任意控制。
在實際應用中，根據流量的變化需要進行投藥量的變化時，一般是通過改變主電機的轉數來實現投藥量的增減（一般稱為流量比例環控制）。而根據水質變化要改變投藥量時要通過改變沖程長度來實現。用流量信號和水質信號來控制加藥泵的投量方式稱為復合環控制。
由于采用這種泵可以根據水量和水質變化自動調整投藥量，因此很容易實現自動無人控制。為了及時報警防止發生問題，通常這種泵帶有隔膜破裂報警裝置系統。另外，這種隔膜泵尚有雙隔膜的型式，以防止藥液在隔膜破裂時帶來的問題，更為安全。
其他類型的投藥設備也都有計量的設備和自動控制系統，能根據人為設定條件或自動根據水量水質變化進行投藥。
(3)藥劑投加點和混合 國外多設置專門的混合設備以求得最佳的混合條件。直接利用水泵混合的比較少，主要是不希望對水泵產生腐蝕的問題。
采用比較多的混合設備是葉片型的混合機（葉片為螺旋槳式的形式），混合時間在30秒之內，不超過1分鐘。
直接裝在管路上的靜態混合器是沒有機械運動部件的混合設備。其讓水在混合器內形成分流及紊流的條件來實現與藥劑的充分混合。靜態混合器由于靠使水流產生紊亂流達到混合目的，因此有一定的水頭損失，一般不大于0.6m。但有的生產廠商介紹流速在0.02m/s時也可以達到混合良好的效果。
由于希望藥劑加入水中立即進行與水的均勻混合，因此藥劑投加點希望逼近混合設備。
(4)紊凝反應 在沉淀處理工序，采用機械反應的方式十分普遍。對于平流沉淀池，采用水平軸形式的機械反應比較多。其旋轉速度可以根據需要利用液壓無級變速方式或改變電機轉數方式進行調節，以使達到最佳的反應效果。
(5)沉淀 美國平流沉淀池使用較多。英國最近許多水廠采用氣浮沉淀池，這是因為英國多利用水庫水源，而水庫水源存在藻類問題。氣浮沉淀池對含藻多的水源是比較適宜的。法國多利用脈沖澄清池（或脈沖池內加斜板）。不同國家選用不同的池型，主要是根據這些國家的不同水源條件所選擇的。但是在沉淀池的型式上變化不是太大。
(6)過濾 歐美國家的城市水廠仍多用普遍快濾池，虹吸濾池少用。傳統的穿孔管型式的配水系統仍在使用，但是其他型式的，配合輔助空氣沖洗的配水系統也正在廣泛利用。歐洲，特別是法國用空氣輔助沖洗的很普遍，典型的是法國的“V”型濾池，下部的配水系統是用濾頭。美國則用配水渠道的型式比較多，有專門的工廠生產配水系統，包括氣水混合沖洗型的。
雙層濾料仍在廣泛應用。美國為了解決雙層濾料的沖洗問題，有利用表面輔助水沖洗的設備，有單層布置的（只在濾層表面設備）和雙層布置的（在濾層表面和二層濾料的交界面處都設一旋轉的沖洗管）。
使用濾料粒徑和厚度較大的均勻砂濾料的型式也在逐漸增多，特別是在“V”型濾池。
其他型式的濾池如移動罩濾池和連續過濾的型式濾池在小的水廠也有所應用。
在水源條件允許的情況下，直接過濾濾池也有應用的實例。
(7)消毒 氯仍是主要的消毒藥劑。為了解決氯和水中有機物化合生成氯的有機化合物和衍生物有可能對人身體健康造成的危害，以及考慮病毒的去除問題，供水研究人員一直在對氯消毒的利用問題進行研究。
從目前情況看，由于要保持水中有一定的剩余氯，因而不用氯消毒尚無條件，所以，目前研究方向一是盡量減少氯的用量，二是選擇合宜的投量和投加點，使出廠水能保持致突變試驗為陰性反應。在水源水質不太好，有機物含量較多的情況下，許多水廠采用臭氧來代替一部分氯，以減少有機氯的產生。另外，把投氯點設在水處理的后部分。因為，有一部分水中的有機物是可以在沉淀時沉淀去除掉，而如果加氯之后，這部分有機物會變化氯的有機化合物，呈溶解于水中的狀態，其就不能通過沉淀、過濾去除。
液氯在大的水廠普遍使用，為了使氯的用量準確，國外已在加氯機上加裝微處理器，使加氯機的精度可以在小于1%范圍之內。
為了防止漏氯，趨向于水射器置放在近投加點的位置，其優點一是可以使投氯管直徑減小，二是當管路漏損時，因管內是負壓，因此空氣可以首先從破損處進入管內，故而可以防止氯氣外漏。
隨著電子技術在加氯設備上的應用和希望對加氯量能達到準確的原因，國外現在的加氯機已有很大的改進，一般都可以配合接受流量計和剩余氯檢測儀輸來的信號，自動調整，實現比例環或復合環自動投加。通過配合電子秤和氯瓶自動切換系統，水廠的加氯系統實現自動是很容易的。國外普遍達到現場無人管理的水平。
剩余氯自動檢測儀一般是電極式需要使用指示劑。現在有的生產廠為了降低使用指示劑的所需運行費用，而研究出不用指示劑的檢測儀器。而是用探頭測不同的剩余氯用不同的探頭。當然這種類型儀器需要定期對探頭進行清洗。
在中小型水廠對于漏氯事故處理是采用中和塔吸收中和的方法。但對于大水廠用大容量氯罐（例如50噸～60噸）的漏氯處理尚無十分理想的方法，所以十分強調設備的檢查和預防措施。
為了減少因為使用氯氣而產生的有機化合物，所以一些中小型水廠使用二氧化氯做為消毒劑。二氧化氯通常在現場生產。
為了延長氯的作用時間，減少在管網中揮發，有的水廠采用氯氨消毒。氨的投加設備和氯的投加設備相同。但對于源水硬度高時，使用真空加氨的方式需要考慮結垢對管路堵塞的問題。為避免結垢所帶來的堵塞問題，有的考慮采用壓力式加氨系統。但因為一旦管路泄漏，壓力加氨時會發生漏氨的問題，所以有的國家不允許采用壓力式加氨系統。因此，采用真空加氯系統，當水硬度較大時，一般采用將管道適當放大或增加沖洗設施或將水進行軟化后再供加氨系統的水射器利用的措施來解決。
3、在常規水處理的基礎上進行深度處理。由于水源水質條件不理想，為了去除有機物、病毒或去除水中嗅、味，在常規水處理之后，有的水廠采用深度再處理的措施。
目前，比較多的是在過濾之后，再增加活性炭濾池過濾工序，以進一步去除色、嗅、味。
由于活性炭濾池使用一段時間需要進行再生處理以恢復吸附能力。所以，有的國家采用生物活性炭濾池，以延長活性炭再生的周期。
為了減少活性炭濾池的運轉費用，國外尚又在研究利用慢濾池的生物過濾作用，來達到去除水中有機物的目的。當然慢濾池占地大是其主要的問題。但是有地勢的水廠還是愿意采用的。
針對這種情況，有的國家正研究生物膜過濾技術，希望這種膜能起到慢濾池的作用，但濾速可以達到快濾池的濾速。
除此之外，有些研究部門正在研究超濾技術(Urtrafi
Itration)其是介乎微濾和反滲透之間。顆粒小于0.1μm的過濾，其能截住離子尺寸的顆粒。通常用于食品工業的過濾或液體濃縮。
在水處理中，往往重要的問題之一是從水中把膠體分離出去，包括附加化學藥劑（混凝劑、酸等）。用膜過濾可以把不需要的顆粒截留。國外小型的水廠有試驗用膜過濾凈化水。已進行了最大源水濁度在560NTU（度）的試驗，出水濁度可以為0.1NTU，所以膜過濾是研究部門當前熱切關注和研究的內容之一。
4、應用先進的檢測儀器和計算機對凈水生產進行監控和數據處理，保證制水水質。
由于配備了完善的先進檢測儀器設備和應用計算機進行管理與控制，因此國外水廠的生產運行管理人員很少。直接生產運行人員一班只有二人，是在中央控制室進行全廠的凈水過程管理與控制。有的水廠夜班不設值班人員或幾個水廠只在一處設值班人員。
隨著通訊方式和質量的進步，國外水廠值班人員夜間有的是采取將水廠計算機系統的終端攜帶回家，當水廠發生問題時，值班人員可以在家中發現故障和進行處理，如確實需要，值班人員再到水廠現場解決。
由于計算機可以做到連續不間斷的監視運行狀況，因此一般水廠處理的水質十分穩定，同時可以達到最佳的經濟運行狀態，降低運轉費用，同時減少了運行值班人員。
5、利用計算機對整個供水系統實行監控。系統控制中心是根據供水系統規模大小進行考慮。有的是和水廠的控制中心放在一起，有的是和供水公司的總部設在一起。
控制中心的功能一是了解全部系統的工作狀況包括水源、水廠、配水管網及系統內的加壓泵站和高位水池等的運行工況和水質狀況；另外是預測需水量和根據需水量制定供水計劃；再有就是處理發生的各種情況，采取合理的調整運行方案進行實時控制。
控制中心和各現場的通訊和信息傳輸有利用無線方式，也有是利用公共電話系統的專用數據通道來實現。
6、售水統計和收費 售水計量和收費的方式各國不完全一樣。過去有的國家不裝設用戶水表，不是按用水量計價收費，而是按人口或住宅面積收費。不過現在都傾向采用水表按用水量收費。大多數國家供水公司是根據水表計量收費。有的供水公司每月派人到用戶驗表，有的則二個月或一季度甚至半年去查一次表并按表的用量收費。也有的是由用戶每月自報收費，每年供水公司到用戶核查一次。這主要是要節省收費所需的驗表人工費用。
查表工人一般都使用手持的計算機（器）到用戶去查表。這部手持如計算器大小的用戶計算機終端，一般可以存貯500戶用戶的各方面資料，包括：地址、平面位置圖、用戶情況、用水情況等等。查表工人將水表讀數在現場輸入計算機，機器有自校功能。如果和上月的用水量有大的懸殊，它可以警告你再核實一下。如果因為某種原因不能查表，如：水表占壓、主人搬遷等。這些原因都可以輸入計算機貯存。工人現場查完以后回到公司，便可以把手持計算機和主機相連，所有現場的數據和不能查表的原因就自動輸入主機，而后機器便可制水費帳單發給用戶，由用戶通過銀行支付水費或自已到收費處付交水費。
用戶對水量或有什么問題可以通過電話和供水公司聯系，供水公司有專人電話服務。夜間也有錄音電話，所以工作效率很高，服務水平也高。
可遙讀的水表，一般尚未普遍使用，只是在用戶較少，或集中式的公寓樓有的利用。因為這種可遠傳遙讀的水表對按裝地點環境有要求，價格和運行費用也較高。
7、配水管網 配水管網防止其內部結垢，保持水在管網不被二次污染的問題被各方面重視，是各方面研究較多的問題。減少漏水和爆管事故的發生也是被供水部門關注的問題。
為了減少爆管和防止結垢的發生，國外對管材的使用做了許多工作。球墨鑄鐵管已基本代替了普遍鑄鐵管，因為球墨鑄鐵管具有相似于鋼管的性能，不但可以使管壁減薄重量輕，而且可以有一定的彈性。一般采用內壁襯水泥砂漿防蝕結垢，接口都采用彈性膠圈接口型式。
最近，中、高密度聚乙烯塑料管也在國外廣泛使用。它比一般的聚氯乙烯管強茺更好，可耐腐蝕和防止內部結垢，造價比鋼管低。這種管材施工多用焊接，其可以連接很長，據介紹有的連成3000米長再敷到溝內。因此用于舊管更新在老管內部穿新管時很方便。
配合使用塑料管材，國外有使用鑄鋁合金制做的管件如三通、彎頭。這種管件內外噴涂塑料防腐。由于鑄鋁很輕，所以安裝方便，一個人就可拿起來，降低了工人的勞動強度。
由于塑料管材的許多優點，因此使用的比重已經增加的很快。
8、管網維護管理 用于管網運行管理的電子產品發展很快，水平也有提高。
一種是漏水檢測儀已經廣泛使用，使漏水點能得以提早發現。另外就是圖擋的計算機管理系統，可以快速發現和提供有關所需要的檔案資料，也可以對管網的各種情況進行統計、分析。
9、管道的能力恢復和更新。 管道能力恢復是指由于內部結垢降低輸水能力后，通過采取措施恢復其原來的能力。通過技術經濟分析比較，舊管恢復費用不經濟時，需進行更新以達到需要的能力。
進行管道的更新往往受地下管道多沒有新的可鋪管的路徑限制。所以，國外有的是在原管道內穿入小一點尺寸的管如高密度聚乙烯管，雖然新管直徑小了一些，但這種管內壁十分光滑，輸水阻力小，所以輸水能力仍能達到原來的鑄鐵管道的能力。如果穿直徑小的管不能滿足要求，國外也有采取先把老管漲破，再穿入一根同直徑的新塑料管，這樣管道的更新能力就比原來的要增加了。
當然在國外，地質結構有條件時，有采取在深層地下水平鉆孔后內部再襯里做為輸水管道的施工方法。
清除管道結垢，恢復管道輸水能力的方法，可以是采用機械先將內部銹垢刮下來，然后再襯涂水泥砂漿的方法。這種方法由于施工期長，因而需停水施工，施工期間應有臨時供水措施。另一種是可以采用“pig”沖刷銹垢，這種方法因為時間短，可以不做臨時供水管。但因其不在清垢后做內襯，因此隔幾年需再清洗以把再生的銹垢去除。“pig”的方法比較便宜。
以上是國外在供水工作各方面技術上的一些動態。下面再簡單介紹國內的一些動態。
二、國內動態
在國內，城市供水能力不足問題仍是存在和需要解決的主要問題之一。當然提高供水水質也是供水部門正在努力進行的一項重點工作。
據初步統計，全國467個城市中，有300多個城市供水能力不足，大約缺水1000萬立米／日。因此各地都已把供水的發展列入重要的議程。許多城市為解決發展供水事業所遇到的資金不足問題而多方尋找渠道利用國外貸款建設水廠。例如北京、南京、成都、重慶、昆明、哈爾濱、武漢、西安、南通等城市。
通過利用貸款建設水廠，許多城市引進了國外比較先進的水廠設備和計算機控制系統，使這些城市的技術水平有了大的提高。但是從全國普遍情況看，國內的技術水平和國外仍有較大的差距。主要表現在：供水水質、管理和控制水平、人員素質三個方面。個人分析，要比國外發達國家水平相差20～30年以上。
三、天津市的動態
天津市城市供水事業在市委、市政府和建委、公用局領導下，幾年來有很大的發展。在完成引灤入津工程和新開河水廠一期工程建設之后，使這幾年供水形勢很好。由于這二年工業正處在調整時間，我市工業用水量下降，由原來占供水總量的56%下降為占44%。工業少用的水補充了這二年因人民生活改善所需增長的用水量。因此，這二年，我市缺水情況不明顯，雖然新開河水廠二期工程比原計劃建成時間拖遲，但沒有出現嚴重供水不足的局面。當然，如果我市工業生產在調整之后出現新的增長使工業用水量恢復和有所增長時，供水不足問題將會突出。所以，新開河水廠二期工程應當繼續抓緊實施完成。
在供水技術上，這幾年，我們自來水公司也努力在生產的各個主要方面積極開展工作。圍繞提高水質，降低消耗組織科學技術研究。
我們對如何進一步提高水質十分重視。我們在科委立題進行“有機物的去除和衛生毒理學評價”的研究，目的就是使我們的飲水更安全可靠。根據我們的試驗，我們的水源含有200余種有機物。如果把處理水的濁度降低到2度以下，有機物就可以去掉80%以上。所以這二年我們盡量采取措施把出廠水濁度降到2度以下，今年我們控制水廠出廠水的濁度是1度以內。以使我們的水更為安全可靠。
天津的水廠設備，都是按照濁度5度（國家當時的標準）進行設計的。現在把出廠水的濁度降到1度以內，而水廠的能力不能減少，這個難度是很大的。特別是一些老水廠，如芥園水廠、凌莊水廠，當時因為國家資金緊張，所以都是采取挖潛增能的擴建方式來提高能力規模的，因此要適應今天這么高的水質要求就更困難了。這幾年，針對這方面的問題，我們進行了凈水藥劑的研究，想通過凈水藥劑的改進來幫助提高水處理的效果而使水廠保持多產水的目標。但這只是一方面的措施，同時還必須對這些水廠進行技術改造，以適應今后的要求。因此，我們也在研究和制定水廠技術改造技術進步的計劃。
天津是一個老的城市，舊的管道很多而且主要是使用普通鑄鐵管材，再加上使用鐵鹽型的凈水藥劑。因此，管道內壁結垢問題是我們的一個很大的問題。這幾年我們已經開始推廣應用塑料管材和球墨鑄鐵管材。但對如何解決現有管內結垢問題我們是進行了大量工作。工作我們對全市的情況進行了調查，證明結垢問題相當嚴重，特別是小直徑的配水管。有的才鋪設幾年的鑄鐵管，就有厚達2～3厘米的銹垢，影響了正常的輸水和水質。我們從80年代初就進行銹垢清除的試驗研究，現在已有初步的成果。
從改進供水服務，提高管理水平出發，我們依靠自己的力量建立了供水高度計算機系統并且立題進行優化調度的研究，還初步建立起了企業運營管理計算機系統。
我們也在新開河水廠二期續建工程利用日本政府貸款的條件下，引進了一部分國外的設備來提高我們的水處理技術和管理水平。
總之，我們正在從各個生產主要方面，加快技術進步的步伐，以搞好供水工作，更好的為天津市人民生活和工業生產服好務。
最近，建設部組織供水行業編制2000年技術進步規劃�？傮w目標要求象天津市自來水公司的企業，2000年要達到國際80年代先進水平，也就是要我們和國外先進水平的差距縮小到10年。這需要進行大量的技術工作才可以實現。我相信，我們在市、委和公用局的領導與支持下，我們的目標經過努力一定能夠達到。
以上有不妥和不準確之處，請予指正。
天津市自來水公司科學技術情報站
一九九一年十月
