水源中的异臭和异味，常常是由于藻类及其分泌物所致。同时水中的放射菌属及其分泌物具有泥土或霉味。此外，水中有的异臭异味是土壤中植物和有机物分解所致。当水源受到污染时，也常产生异臭和异味。常规的水处理工艺很难除臭除味，常常需要结合使用化学氧化法、活性炭吸附法或生物处理法才能取得较为满意的除臭除味效果。
常用氧化剂有臭氧、氯、高锰酸钾和二氧化氯等。
臭氧氧化除臭除味效果很好。高剂量的臭氧可以将有机物彻底氧化成二氧化碳和水，但考虑到费用，在臭氧投加量有限的情况下，大分子有机物经臭氧氧化后被分解成分子较小的中间产物，可能存在致突变物。但这些中间产物却很容易被活性炭吸附或活性炭表面的生物所降解，因此，通常将臭氧氧化与活性炭吸附或生物处理联合使用，以充分发挥臭氧的作用。当水的臭和味比较浓时，也常用臭氧与活性炭联用。当臭氧与粉末炭联用时，常在常规工艺前加粉末炭，在滤池后再用臭氧氧化；当臭氧与颗粒炭联用时，常在滤池后投臭氧，然后再经过颗粒炭吸附过滤。
高锰酸钾是有效的除臭除味药剂。在常规工艺前向水中投加高锰酸钾，可显著提高除臭除味的效果。且高锰酸钾与活性炭在除臭除味方面有互补性，因此将高锰酸钾与活性炭联用，这是一种普适性的除臭除味技术。
当水中的臭和味是硫化氢引起时，采用曝气的方法除臭除味也比较有效。
活性炭吸附法不仅可以吸附去除水中多种产生臭和味的物质，而且还能去除天然和合成溶解有机物及微污染物质。20世纪50年代初，西欧一些国家和地区以及美国以地表水为水源的水厂就开始使用活性炭来消除水的臭味和色度。目前美国以地表水为水源的水厂中已有90%以上采用了活性炭吸附工艺。
活性炭比表面积达到1000～1300m2/g，有良好的吸附性能，对分子量为500～3000的有机物有十分明显的去除效果，去除率一般为70%～86.7%。通常以粉末状活性炭和颗粒状活性炭两种形式应用于水处理中。
活性炭吸附通常是在常规处理工艺的基础上进行。炭滤池一般设置于普通滤池之后（也可在快滤池的砂层上铺设颗粒活性炭），炭层厚度约为1.5～2.0m，进入炭滤池的原水浊度应不超过3～5度，滤速一般采用8～20m/h，炭滤池应定期进行反冲洗，反冲洗强度为8～9L/（s·m2），冲洗时间为4～10min。
当活性炭的吸附能力达到饱和后，可从炭池中取出，经过再生后重复使用。再生一般多采用热再生法，其过程可分加热干燥、解吸以去除挥发性物质、热解大量的有机物以及蒸气和热解的气体产物从炭粒的孔隙中排出等四个阶段。
将臭氧氧化处理、生物处理和活性炭吸附与常规处理组合起来。在水中投加臭氧的目的是将溶解和胶体状有机物转化为较易生物降解的有机物，且将某些大分子有机物氧化分解成易被活性炭吸附的分子较小物质并被炭床中微生物所降解。
该工艺由于在活性炭滤料上滋生有大量的微生物，一方面可将水中溶解有机物进行生物氧化，并完成生物硝化作用；另一方面微生物对活性炭上吸附的有机物进行降解，促使活性炭部分再生，从而延长了再生周期。因此，在活性炭滤池中存在着活性炭吸附与生物降解的双重作用。
生物活性炭工艺不仅可以避免单独使用臭氧时，臭氧投加量大、电耗高、不经济的问题；又可以避免单独使用活性炭时，再生周期短、成本高的问题，因而在饮用水深度处理中得到了广泛的应用。
由于水中的致臭致味物质多种多样，每一种方法的除臭除味效果也各不相同，所以需要通过试验选择有效的处理方法。
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