簡介
不同的水源所含雜質的種類和數量各不相同，即使是同一水源其雜質成分與含量也是隨空間和時間而不斷變化。一般來說，當水源水所含的污染物種類較多、性質較複雜，但濃度較低時，通常被稱為微污染水源水。
主要污染源
降雨帶來的大氣污染物質、地表徑流等來源於土壤中的污染物質、未經處理的工業廢水、生活污水、未達標的處理水、養殖業排放水等。
主要污染物
微污染水源水的污染物主要是有機污染物，一部分屬天然有機化合物，例如水中動、植物分解而形成的產物（如腐殖酸等），另一部分則是農藥等人工合成有機物，其餘還有重金屬離子、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、揮發酚、氰化物、藻毒素及放射性物質等有害污染物質。
水質特點
① 水質主要受排入的工業廢水和生活污水影響，在江河水源上表現為氨氮、總磷、色度、有機物等含量超標。在湖泊水庫水源上，表現為水庫和湖泊水體的富營養化，並在一定時期藻類滋生，造成水質惡化，腐爛時有腥臭味並可能含一定量的藻毒素；
② 水中溶解性有機物大量增加，特別是自來水出廠水、管網水經常於春末夏初、夏秋之交出現明顯異味，氯耗季節性猛增。水中有機物多帶負電，增大了混凝劑和消毒劑投量，同時使管壁腐蝕和管網壽命降低；
③ 2002年國家衛生部頒布的《生活飲用水衛生規範》，提出了更高的水質標準。而目前已發現的一些有害微生物較難去除，如賈第氏鞭毛蟲、隱孢子蟲、軍團細菌、病毒等；
④ 內分泌干擾物質（又稱環境荷爾蒙）的去除效率不高，這些化學品不僅具有“三致”作用，還會嚴重干擾人類和動物的生殖功能。
微污染水源的生物預處理系統
微污染水源水的生物預處理的去除目標
水源水預處理的主要目標是降低有機物和氨氮。由於微污染水源水中有機物含量遠低於生活污水，普遍存在碳源不足，反硝化困難，因此，在預處理中要外加碳源，過去用甲醇，現在一般改用乙醇，去除有機物和氨氮所用的供氫體則用乙醇和糖。
微污染水源的生物預處理系統
由於活性污泥法難以保持微生物的生物量和降解活性，而生物膜法則能截留微生物和有機物，因此生物預處理技術主要是各種生物膜工藝，如生物過濾、生物濾塔、生物轉盤、生物接觸氧化、生物流化床等，以及在水源地通過堤岸、沙丘等滲透的土地處理系統等類型．其機理與廢水生物處理相似。
① 生物濾池
生物濾池是目前生產上常用的生物預處理方法，有淹沒式生物濾池、煤/砂生物過濾及慢濾池等。常用的生物填料有卵石、砂、無煙煤、活性炭、陶粒等。濾池中裝有比表面積較大的顆粒填料，填料表面形成固定生物膜，水流經生物膜的不斷接觸過程中，使水中有機物、氨氮等營養物質被生物膜吸收利用而去除，同時顆粒填料濾層還發揮著物理篩濾截留作用。曝氣生物濾池通過輸入壓縮空氣，不僅為生物膜生長提供足夠的溶解氧，而且有助於生物膜的更新，保證有較高生物活性。該工藝的特點是運行費用低，處理效果穩定，污染物去除效果好，污泥產量少，且受外界環境變化的影響較小，處理出水在有機物、臭味、氨氮、鐵、錳、細菌、濁度等方面均有不同程度的降低，使後續常規工藝的混凝劑耗量與消毒用氯耗量減少。但運行一定時間的生物濾池易出現填料堵塞、曝氣不均勻的現象，需要進行周期性的反衝洗。
② 生物塔濾
生物塔濾預處理是非淹沒式生物接觸氧化中的一種形式，特點是池身較高，填料分段安裝，可用彈性填料，也可用粒狀填料，水從上方噴灑流下，與填料的生物膜接觸，自然通風供氧。工作原理是污染原水自上而下噴淋在濾池的填料上，使水在填料表面形成薄水層，處理水與生長在填料表面的好氧性生物膜接觸。由於水和生物膜之間的分子擴散和物質傳遞，以及好氧性微生物的吸附作用，使污染原水中的有機污染物從薄水層向生物膜轉移，從而使污染水得到淨化。
在生物過濾技術的研究與套用過程中，人們發現高度大於8m左右時，可以克服濾料空隙小所造成的通風不良的困難，因此創造了池身很高的濾池。塔式濾池的主要優點是負荷高、處理水量大、占地面積小，且對水量、水質突然變化的適應性較強，其缺點是動力消耗較大，且運行管理較不方便。
一般來說，生物塔濾作為污染水源的預處理工藝，能有效地去除大部分污染物質，但要獲得安全水質，還必須結合適當的後續處理。
③ 生物轉盤
生物轉盤在污水處理中已廣泛採用，目前在給水處理領域，對某些污染程度較為嚴重的微污染水進行了一些探索。日本、我國台灣地區以及國內學者的試驗研究表明，採用生物轉盤預處理在適宜水力負荷下可有效改善微污染水水質。生物轉盤的特點表現為，生物膜能夠周期性運行於空氣與水兩相之中，微生物能直接從大氣中吸收需要的氧氣（降低了溶液中氧傳質的難度），更有利於生物降解過程的進行。轉盤上生物膜生長面積大，生物量豐富，不存在類似於生物濾池的堵塞情況，有較好的耐衝擊負荷能力，脫落膜易於清理處置。缺點是生物氧化接觸時間較長，構築物占地面積大，碟片價格較貴，基建投資高。
④ 生物接觸氧化
該工藝是在池內設定人工合成的填料，經過充氧的水，以一定的速度循環流經填料，通過填料上附著的生物膜的絮凝吸附和氧化作用，使水中可生化利用的污染物質得到降解去除。生物接觸氧化法的主要優點是處理能力大，對衝擊負荷有較強的適應性，污泥生成量少；缺點是填料間水流緩慢，水力沖刷小，如果不另外採取工程措施，生物膜只能自行脫落，更新速度慢，膜活性受到影響，某些填料，如蜂窩管式填料還易引起堵塞，布水布氣不易達到均勻。另外填料價格較貴，加上填料的支承結構，投資費用較高。
