微污染水是指飲水水源受到主要是有機物污染，使部分指標超過飲用水源的衛生標準。有機污染物來源一部分是屬于天然的有機化合物，主要是水中動、植物分解而形成的產物如腐殖酸等。其余是人工合成的有機物，主要是來自工業、生活污水 和農業排水等。這類水的特征是：
1、在江河水源上表現為氨氮，總磷，色度，有機物等指標高于生活飲用水源衛生標準。
2、在湖泊水庫水源上，表現為水庫和湖泊水體的富營養化，并在一定時期藻類滋生，造成水質惡劣，一部分指標超過標準。
常規的飲用水處理工藝主要是混凝、沉淀或澄清、過濾和消毒。它的主要去除對象是水源水中的懸浮物、膠體雜質和細菌，而對于石油烴、揮發酚、氨氮、COD、重金屬、砷、鐵、錳等等微污染物質則難以去除。
針對微污染問題，人們在飲用水常規處理工藝的基礎上研究開發了很多新的工藝和技術，歸結起來主要有兩個方向：一個是深度處理技術，另一個為源水預處理技術。
1、深度處理技術
深度處理通常是指在常規處理工藝以后，采用適當的處理方法，將常規處理工藝不能有效去除的污染物或消毒副產物的前體物加以去除，提高和保證飲用水質。深度處理技術中，應用較廣泛的有：活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧活性炭、生物活性炭和膜技術等。
目前生物活性炭被認為是飲用水處理中去除有機物等微污染的有效方法，采用生物活性炭比單獨采用活性炭吸附具有以下優點：
(1)提高出水水質，可以增加水中溶解性有機物的去除效率；
(2)延長活性炭的再生周期，減少運行費用；
(3)水中氨氮可以被生物轉化為硝酸鹽，從而減少了后氯化的投氯量，降低了三鹵甲烷的生成量。
但是活性炭的價格昂貴，另外，生長有細菌的細小活性炭顆粒會在水力沖刷作用下，流入zui后的氯化處理，由于附著在活性炭顆粒上的細菌聚體比單個的細菌細胞對消毒劑有更大的抗性，一般的氯化消毒往往難于殺死這些細菌。因此，生物活性炭作為飲用水處理中氯化前zui后一個處理工藝的衛生安全性問題引起了人們的重視。若能將活性炭循環重復利用，以及通過適當的方法將細小顆粒的活性炭截留，即可很好地解決這些問題。
2、源水預處理技術
預處理通常是指在常規處理工藝前面，采用適當物理、化學或生物的處理方法，將水中的污染物進行初級去除，同時可以使常規處理更好地發揮作用，減輕常規處理和深度處理的負擔，改善和提高飲用水水質。
預處理方法按對污染物的去除途徑可分為氧化法和吸附法。氧化法又可分為化學氧化法和生物氧化法?；瘜W氧化法存在運行費用高昂或產生二次污染的缺點。與之相比，生物氧化法則有*的優勢。生物氧化預處理技術已成為當今微污染源水預處理發展的一個主流方向。
微污染源水生物預處理工藝是利用填料作為生物載體，微生物在曝氣充氧的條件下生長繁殖，富集在填料表面上形成生物膜，溶解性的有機污染物與生物膜接觸過程中被吸附、分解和氧化，氮氨被氧化或轉化成高價的硝態氮，所以該法又可稱為生物接觸氧化工藝。
在此工藝的填料的選擇上，多個工程實例的運行情況表明，運用彈性纖維填料有許多不足之處，其中一個就是填料的負荷過小，污染物濃度稍高一些，就會顯得無能為力。國外有利用粉末活性炭去除水源水中色和嗅味物質的案例，并已取得成功的經驗和較好的去除效果。國內利用粉末活性炭去除污染物正處于研究之中，目前工程應用較少，多是將粉末活性炭與混凝劑一起投加，參與到混凝沉淀過程之中，因此粉末活性炭也在混凝沉淀后隨沉淀物一起被排放出去。若能將混凝沉淀與粉末活性碳去除有機污染物這兩個過程分開進行，并采用膜分離法將粉末活性炭回收再生利用，即可很好地解決這一問題。
另外粘土特別是一種改性粘土，如硅藻土，往往也是較好的吸附材料。其主要機理是粘土顆粒對水中有機物的吸附作用和交換作用。同時，通過投加粘土也改善和提高了后續混凝沉淀效果。如何改進生物填料的形式，并有效發揮填料自身的一些作用，同時盡量避免負面的影響。既要考慮運行的方便，又要考慮處理的效果，同時更多從經濟方面考慮，仍然是今后飲用水微污染處理技術的一個研究思路。
