水是生命之源。据规划，世博园区最大日需水量6.46万平方米，其中浦西为1.93万平方米，浦东为4.53万平方米。要保障世博园区的供水安全，需要从保障供水水量和供水水质两方面综合考虑。这是一项涉及水源、水厂、管网和二次供水四大环节的系统工程，必须从供水源头到用户龙头，系统全面地保障世博园供水安全，向世博园提供优质的水。
世博会的供水水源采用黄浦江上游引水，黄浦江上游水源地为原水水质三类，但为开放式、流动性、多功能水域，水源安全保障问题突出。因此，保护水源水质、优化现有水源地、开辟新的水源地，是上海市保障供水安全的重大战略措施。
世博园的浦西区域由南市水厂提供符合《生活饮用水卫生标准》要求的深度处理水，南市水厂在2009年前完成深度处理改造，改造后规模为每天70万立方米。浦东区域由临江水厂供水，临江水厂规划2010年前完成扩建及深度处理改造工程，改造后供水规模为每天60万平方米。对不同的水功能区需要进行有效的水源保护，提高污水截污率、提高污水处理率、提高设施利用率，加强中心城的污水治理、加强黄浦江上游水源保护区的污水治理，科学、合理、适度利用水体环境容量。
深度处理保水质
据了解，水厂净水处理的目的是去除水中的悬浮物质、胶体物质、细菌、病毒以及其他有害成分，使净化后的水满足生活饮用水的要求。上海市按照建设国际化大都市的要求，到2010年，规划供水水质达到欧盟标准，而达到这一目标，需要在优化水厂常规处理的基础上，增加深度处理工艺，保障供水水质。
世博园区内供水厂的改造采用了深度处理生物活性炭处理方法，收到良好效果。生活饮用水的常规处理工艺为“混凝—沉淀—过滤—消毒”，对水中的有机物去除存在一定的局限性。因此，对于受轻微污染的原水，出水水质往往不能满足较高的水质标准。为去除水中溶解的有毒有害物质，需在常规处理基础上增加预处理和深度处理。
预处理应在常规处理工艺前，目前主要方法包括粉末活性炭吸附法、臭氧或高锰酸钾氧化法、生物预处理等。这些方法除了可去除水中有机污染物外，同时具有除味、除臭及除色的作用。深度处理置于常规处理之后，主要方法包括臭氧—生物活性炭法、化学氧化法、膜滤法等。对于较大规模水厂，多采用生物活性炭处理方法。世博园区内供水厂的改造深度处理工艺均采用这种方法。南市水厂改造后，其工艺流程在常规处理工艺的基础上增加了深度处理工艺。
加强管网建设及二次供水
经水厂处理后的水将通过供水管网输送到每家每户。因此，管网的质量对于供水安全和供水水质保证具有重要意义。管网影响水质的主要因素是管网内壁的腐蚀、管网中微生物污染等，保障管网水质非常重要。
为了维持管网的正常工作、保证安全供水，必须做好日常的管网养护管理工作，建立管网的信息系统，配备在线实时余氯、浊度等水质检测点。配备先进检测仪器等市场化运作检修、检漏队伍。减少低速管道、消除死水管道，积极推广不停水作业技术，减少管网停水频率，提高供水的安全。
保障管网的水质，合理地选用管材和涂衬非常重要。结合世博园地区、北外滩地区等区域改造，上海市在2010年前完成1320公里城市供水管网的改造，逐步淘汰灰口铸铁管、冷镀锌钢管、石棉水泥管等落后管材。在改造过程中，优先考虑聚乙烯管、球墨铸铁管、预应力钢套筒钢筋混凝土管等管材，采用橡胶圈柔性接口，以减少供水漏失和爆管次数，提高城市供水安全。
合理的二次供水不可或缺。二次供水是指自来水通过水箱或水池间接向用户供水的一种供水方式，是高层供水唯一的选择方式。近几年，随着城市的发展，二次供水得到更广泛的应用。加强对二次供水的管理，减少二次污染，才能确保用户用到符合国家水质标准的水。加大污水处理技术应用
上海市1988年至1993年完成合流污水治理一期工程，1996年至2002年完成合流污水治理二期工程，2003年开始合流污水治理三期工程。至“十五”期末，排水设施规模发展到每天492万立方米，城区生活污水和工业废水的截流输送比例已近70%%。石洞口、竹园和白龙岗三大污水外排系统构成了中心城的污水集中外排处理格局，承担中心城区雨、污水的收集、输送、处理和排放。
根据《上海市污水处理系统专业规划（2020年）》，世博园区浦西和浦东片区的污水均收集输送到白云港污水处理厂进行处理。白云港污水处理厂采用的污水处理工艺为一级强化处理工艺，2008年底完成实施二级生物污水处理工艺，污水处理后达标排放至长江。厂区内臭气散发较大的构筑物将加盖，将污水处理过程中产生的臭气进行收集处理，以保障厂区内的环境质量。
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