预氯化工艺由于能够有效杀灭细菌等病原微生物，且具有成本低廉等优势，在世界范围内的给水厂中应用最为广泛。但是在预氯化过程中，水源水中普遍存在的天然有机物（NOM）与氯作用生成较高浓度的DBPs，而三卤甲烷（THMs）和卤乙酸（HAAs）等代表性DBPs已被证实为致癌物质。因此，人们开始寻求新的预氧化技术来代替预氯化，从而降低出水中DBPs含量，保障饮用水的安全性。预臭氧化技术是当前研究较多的一种预氧化技术。本文以天津市水源水为研究对象，进行小试试验研究预臭氧化工艺对微污染原水消毒副产物含量的影响因素；在不同水质期和不同水源水条件下进行生产性试验，研究预臭氧化工艺对消毒副产物的影响以及对水质净化的作用，并比较了预臭氧化工艺和传统预氯化工艺对不同水质期原水的处理效果。对于预臭氧化技术的研究符合我国水处理的发展方向，对于预臭氧化在我国的应用有重要的实际意义和应用价值。预臭氧化工艺小试试验研究发现：增加臭氧投加量，能够持续降低水体中三卤甲烷生成势（THMFP）和卤乙酸生成势（HAAFP）。但是，臭氧投加量的增加将提高溴酸盐的生成量；在较短的反应时间内，THMFP和HAAFP含量均出现小幅度增加，而随着反应时间延长，THMFP和HAAFP含量下降。同时，在较短的反应时间时，溴酸盐生成量变化幅度较大；当水体偏酸性时，随着pH值增加，水体中的THMFP和HAAFP含量增加；而当水体偏碱性时，随着pH值增大，THMFP和HAAFP含量逐渐降低。在碱性条件下，溴酸盐含量升高趋势较明显。高温高藻期内，预臭氧化生产性试验研究得到以下结论：预臭氧化对滦河水中藻类、叶绿素a、UV₂₅₄和SUVA的去除率分别为45.76%、44%、38.21%和32.07%。臭氧能够氧化分解大分子有机物生成3kDa-10kDa，1kDa-3kDa分子量区间的小分子有机物。预臭氧化单元THMFP和HAAFP的去除率分别为12.43%和15.06%；臭氧对THMFP的去除主要体现在对三氯甲烷和一溴二氯甲烷前体物的去除；臭氧对HAAFP的去除主要体现在对一氯乙酸（MCAA）、二氯乙酸（DCAA）和三氯乙酸（TCAA）的去除。滦河水经预臭氧化作用后，溴酸盐生成量较小，低于6μg/L。而预臭氧化后，甲醛含量有不同程度的增加，但是后续处理工艺对甲醛处理效果显著，出厂水中甲醛含量平均为33.7μg/L。预臭氧化后续处理单元能够进一步净化水质，整套处理工艺对于高温高藻水的处理效果能够达到国家相关标准。低温低浊期期内，预臭氧化生产性试验研究得到以下结论：预臭氧化对藻类、叶绿素a、UV₂₅₄和SUVA的去除率平均为34.45%、34.35%、38.21%和32.07%。预臭氧化对THMFP和HAAFP的去除率分别为30.95%和33.61%；臭氧对THMFP的去除主要体现在对三氯甲烷和一溴二氯甲烷前体物的去除；臭氧对HAAFP的去除主要体现在对DCAA和TCAA的去除。溴酸盐未检出。预臭氧化后甲醛含量有不同程度的增加，但是后续处理工艺对甲醛处理效果显著降低，出厂水中甲醛含量平均为70.12μg/L。后续处理单元进一步净化水质。整套处理工艺对于不同来源水源水具有一定的适应性，对低温低浊水的处理效果能够达到国家相关标准。通过比较研究生产性试验中预臭氧化和预氯化两种预氧化技术对天津市不同水质期水源水的处理效果发现：预臭氧化的优势主要体现在其对藻类、菌落总数、UV₂₅₄、SUVA、THMFP和HAAFP较强的去除效果。预臭氧化工艺能够有效改善出水水质，所需混凝剂和需氯量较低，能够降低氯消毒副产物前体物，且能够有效控制臭氧消毒副产物的生成。综合以上各生产性试验结果，可以看出，与传统预氯化工艺的对比，预臭氧化更有利于去除藻类、菌落总数、UV₂₅₄、SUVA、THMFP和HAAFP等污染物。整套处理工艺对天津市不同水质期以及不同来源水源水具有较强的适应性，出水水质达标，并能够降低出水中DBPs含量，同时臭氧消毒副产物得到有效控制。预臭氧化工艺处理天津市水源水是可行的，并且可以取得较好的处理效果。