早在古代时期,人们就开始寻找纯净的水。在梵文和古埃及碑文中就有关于水处理知识的记载,在埃及发掘的有关澄清水的装置的描述可追溯到公元前1500年,将水烧开后利用点灯的灯芯的虹吸,通过多孔容器过滤乃至砂滤来净化水也已有近千年的历史。希波克拉底(公元前460〜354年)首先注意到水在保持健康方面的重要性,他指出雨水应煮沸并过滤,并推荐用布袋来过滤水,后被称为“希波克拉底袋”。约翰斯诺于1854年在伦敦市区进行的霍乱流行病研究曾先证实,公共给水可能成为人类的传染源,兰贝思公司在泰晤士河上游取水,霍乱病的发病率较低;而索思沃克-沃克斯霍尔公司取泰晤士河的污染水则发病率相当高,由于其他条件相仿,因而得出供水是传播霍乱的根源。
回顾饮用水处理的历史,有两项技术取得了重要进展。
1)水的过滤技术
1892年,考克对德国汉堡市和阿尔托纳市进行的霍乱病研究,上述两市均用易北河水源,阿尔托纳市采取了过滤方法,虽然水源较差,但霍乱病的发病率却低于汉堡。由此可见,过滤技术对去除水中污染的细菌起了重要的作用。
19世纪80年代至90年代初,美国进行了大量水的过滤试验,麻省理工学院在塞得维克教授领导下,对浑浊水源的水采用了化学混凝和沉淀过滤法,并取得了专利。1907年哈逊的报告,由于推广应用了砂滤池,伤寒的死亡率下降了79%。因此,把过滤作为水质净化的一种重要技术,而且过滤技术费用不高,也容易操作。
2)加氯消毒
水的加氯消毒技术是水处理技术发展历史上另一个重大进展。1908年开始采用加氯消毒,提供了一种廉价的并能保证饮水细菌质量的水处理方法,而且加氯消毒作为保证饮水安全的一项重要技术一直沿用到今天,其中一个重要原因是氯及其制品包括漂内粉(次氯酸钙)和次氯酸钠都是廉价的化学品。
首先使用加氯消毒的是美国芝加哥市斯托克-亚德水厂,它可将给水中的细菌控制在原水的1/1000以内,而且因为可以用水中的细菌数或大肠杆菌数进行间接的评价,而可以不再根据发病率,因而对水质标准的制订也起了积极的作用。在美国西弗吉尼亚州的威廉城,1918年下半年开始对水源进行加氯消毒,1919年前3个月,仅有2个伤寒病例;然而1919年4月起停止加氯4周,伤寒发病率增加到21例;后又继续加氯消毒,1919年后6个月,伤寒发病率又降低到11个病例。这一过程充分说明了加氯消毒的显著作用。
近一个时期以来,发现氯与水中的有机物生成的卤代甲烷(THM)及加氯副产物(DBP)系致癌物质,这是加氯消毒后引起的副作用,也必须加以重视和防范。