由深圳水务（集团）有限公司主持承担，广州自来水公司、哈尔滨工业大学、清华大学等单位参加的“南方湿热地区深度处理工艺关键技术与系统化集成”课题针对珠江下游地区在应用深度处理工艺过程中面临的主要问题，在全面阐明该地区水源水质特征的基础上，通过关键技术研究、系统集成与示范应用，确定了与水源水质特征相匹配的深度处理工艺及其相应的工艺设计和运行参数，提出了深度处理工艺选择的技术指南，为该地区乃至全国饮用水深度处理工艺选择及工艺参数确定提供了科学基础。

       臭氧——生物活性炭工艺生物安全性控制技术

      课题针对珠江下游地区臭氧———活性炭深度处理水厂普遍存在的微型动物孳生繁殖和穿透的生物风险，建立了交替氧化生物灭活、炭层繁殖抑制、活体驱除、拦截灭活、生物风险评估等关键技术于一体的臭氧——活性炭工艺生物安全性控制集成技术。

      一是生物活性炭池微生物泄漏评估与预警技术。以Logistic回归模型进行计算，评价出O3-BAC工艺中沉淀池、砂滤池、活性炭池泄漏的各类生物风险。根据综合生物风险评价，O3-BAC工艺中的综合生物风险可以按照各环节各类生物最高风险等级进行评价。所控制的生物量应达到以下标准：甲壳类＜100个／m3，蠕虫类＜7个／m3，微生物＜100CFU／ml。此外，根据已辨明的危害事件以及所作的风险等级评价，选择适当的控制措施，确定关键控制限值。

       臭氧——生物活性炭工艺微型动物预防与控制技术。针对生物活性炭池微型动物大量孳生并存在泄漏风险的问题，建立了包括热处理控制、绿色环保药剂灭活和去除、截留灭活等控制微型动物繁殖与泄漏的关键技术。主要有热处理灭活与控制微型动物技术、新型药剂灭活与去除生物活性炭池微型动物技术、生物活性炭池中蠕虫类生物截留灭活技术。

       结合预警监测、化学预氧化、滤网拦截等技术措施，并通过技术集成，形成了O3 BAC工艺微型动物多级屏障控制的关键技术。该技术已在深圳市梅林水厂、笔架山水厂得到应用，有效控制了O3-BAC工艺应用中存在的动物安全风险。

      生物活性炭工艺的设计优化和运行控制技术

      升流式复合滤料曝气生物活性炭滤池关键技术。课题研发了升流式＋曝气的炭池形式。通过在升流式滤池内下层滤料设置一定厚度的陶粒层，过滤部分进水浊度、吸收水中余臭氧；通过调整生物活性炭滤池与砂滤池的顺序，形成升流式炭滤池——后臭氧／加氯——砂滤池的新型O3-BAC工艺，可有效提高O3 BAC工艺对有机物的去除效率，解决臭氧后余臭氧进入炭池，影响炭池运行效果的问题，同时减少微型动物的穿透。

      臭氧投加优化控制技术。针对需臭氧量与原水水质、出水水质的对应关系不确定，导致臭氧投加量不易控制的问题，通过分析需臭氧量与水质的关系，优化臭氧投加量。

      臭氧化副产物控制技术

      辅助药剂强化臭氧化副产物控制技术。针对单独臭氧化工艺的不足，提出了高锰酸钾／臭氧预氧化＋主臭氧／过氧化氢体系，以高锰酸钾和过氧化氢作为臭氧化的辅助药剂，研究辅助药剂强化臭氧化副产物控制技术，提高氧化效率、降低副产物生成，大大降低了臭氧化工艺的投资和运行成本。

     准推流臭氧接触池设计。针对传统臭氧接触池水力效率低，从而导致臭氧在其中的消毒效率、氧化效率均处于较低水平的问题，开展了“准推流臭氧接触池设计”研究。采用计算流体力学（CFD）软件，对传统隔板式臭氧接触池的池型结构进行了优化，提出了一种准推流式的臭氧接触池。

      炭砂滤池短流程深度处理技术

      炭砂滤池构建和运行方式。确定了颗粒活性炭和石英砂的滤料级配与冲洗方式。研究开发了反冲洗后增加微膨胀冲洗的快滤池初滤水浊度控制方法，通过在常规的水反冲洗后增加几分钟的微膨胀冲洗，可把初滤水的浊度从现有的0．2NTU～0．4NTU降低到＜0．2NTU。

      炭砂滤池运行效果。由于炭砂滤池中活性炭对有机物的吸附和滤层中微生物对污染物的生物降解，与砂滤相比，炭砂滤池可以显著提高对污染物的去除效果。对COD的去除率从砂滤的不到10％提高到30％以上，对UV254的去除率从砂滤的基本无去除提高到20％以上。由于炭砂滤池的生物硝化能力远高于砂滤池，对氨氮的去除效果明显优于砂滤。为了解决仅靠进水中的溶解氧不能满足高氨氮硝化耗氧要求的难题，课题还研究开发了在炭砂滤池的滤层中间铺设曝气头的曝气炭砂滤池技术，可以把应对氨氮的能力从常规净水工艺的0．5～1mg／L提高到3mg／L。由于采用了较厚的炭砂滤层，并对滤池的结构进行了改造优化，在滤层中曝气仍可以保证过滤对浊度的去除要求。该技术的基建费用与运行费用均较低，有广阔的应用前景。

炭砂滤池工程改造及成效。炭砂滤池短流程深度处理工艺主要用于条件受限的原有水厂升级改造，在东莞第二水厂示范工程的炭砂滤池改造设计中，对原有普通砂滤池的配水系统、冲洗排水系统、滤池进出水系统与管廊布置等进行了改造，增加了滤池曝气系统，形成了规范化的炭砂滤池改造设计系列文件（包括：设计方案、初步设计、施工设计、运行管理要求等），为该项技术的工程化实施提供了技术支持。

      课题首次系统研究并成功构建了炭砂滤池短流程深度处理技术，研究成果达到国内领先水平。该技术可以稳定有效地应对水源水中的有机污染物和氨氮，出水水质明显优于传统的砂滤池，基建费用和运行成本低，易于对原有水厂进行升级改造。研究成果已在东莞市东江水务公司第二水厂得到应用，对珠江下游地区和我国类似地区的水厂提标改造提供了技术支持。