香港位于广东省东南海岸，珠江口之东。香港包括香港岛、九龙、新界及其周围235座海岛，全境总面积1092km2，人口从1960年的300万人发展到今日的630万人。香港岛和九龙半岛到之间海面开阔，海底最深14m是天然的深水港，属于世界三大良港之一，仅次于美国旧金山和巴西的里约热内卢。
香港本土内无常年的河流、自然湖泊及充裕的地下水资源，天然水资源十分匮乏，导致香港在20多年前仍采取限额供水的办法。食用的淡水水源之一来自天然集雨，每年收集雨量的一部分约2000mm贮蓄于水库中，这部分水源约占全港总用水量的1/3，另一个水源来自广东省东江引水（东深供水局管辖），占需要水量的2/3。1996年天然集雨区供水2.96亿m3,东江引水6.90亿m3。
香港目前共有水厂20座，总处理能力为390万m3/d，规模最大的是沙田水厂，经多次扩建，现在日产水量是123万m3。香港最现代化的水厂是1996年底建成投产的马鞍山水厂，日产水量22.7万m3，该水厂具有创新的设计特色，其净水工艺采用常规净水工艺加深度处理工艺，水质优于其他水厂，出厂水浊度0.3FTU。香港水质是软性的，饮用水水质符合世界卫生组织（WHO）的饮用水卫生标准。
香港供水管网采用分质供水方式，除饮用水供水系统外，另外有一套完全独立的海水供水系统，提供冲厕用水，全港有约2/3的厕所450万人口用海水冲厕，海水浊度4.0FTU。目前饮用水和海水供水管网长度分别约为4600km和1050km。
香港水费实行按用水量递增的累进制收费办法，即用水单价随用水量增加而提高，鼓励节约用水，每月免费供应每户13m3生活用水，从用水量14m3开始收费，每4个月抄表一次收费。无海水供应的地区准许暂用淡水冲厕，每户每月免费供应淡水30m3。
香港水务管理与监督机构是香港水务署，除正、副署长外，下设七个科，约有员工6100名，在面对香港水资源十分匮乏的条件下，成功地解决了全港日益增长的工业与人口安全可靠的用水需要。
马鞍山水厂邻近西贡区的冠坑村，连同配套的水库和泵站，与1996年11月建成投产，日产水量22.7万m3，供应鞍马山新城和周围地区的用水，并尽可能为沙田地区供水，以减轻现有沙田水厂的负担，还预定为白石角开发区供水。
马鞍山水厂把一些创新的水厂设计思想和建筑施工方法融为一体，运行方式的灵活性是新水厂一大特点，它可以采用直接过滤工艺和常规净水工艺相互切换的运行方式，在大部分时间内，原水的浊度处于低浊或中浊，采取直接过滤工艺，以节约化学药剂和降低污泥出量，在原水浊度高于正常的时间内，操作人员即可切换到常规净水工艺，整个水厂才用共同壁墙体结构，紧凑的设计节约了有限的场地。创新的设计体现在预臭氧化设施、三层式沉淀池：预留颗粒活性碳深床滤池，便于需要时取代现在的1200mm厚无烟煤，此外还装有水头损失连续监测仪以及漏氯单程洗涤器等，新水厂需配备常规处理工艺，包括一座清水泵房和一台污泥处理设施，将硫酸铝污泥脱水至含水率30%的泥饼，再填埋处置。还建造了一座容量为4万m3的清水池和大约9km输水干管将清水输配到马鞍山和沙田地区。这座水厂的调研与设计原计划在1991年5月开始并在1995年竣工投产，因随土地檀板延误了一年多，直至1992年下半年才着手设计施工。
一、 原水水质的出水标准
马鞍山水厂原水通常取自船湾原水水库，由港岛泵站提升，经由1400mm管径的原水进水管输入到水厂，另外还可以借助于万宜渠道系统的相互连通，获得万宜原水水库的补充水源。船湾和万宜两大水库的原水都是集雨区积蓄的雨水，水质较好，平均色度和浊度分别为5~6HUhe2.6FTU，偶遇浊度峰值也在30FTU以下。
马鞍山水厂考虑到香港水务署的水处理目标，参照了权威性的国际水质标准，其中包括WHO（世界卫生组织）直到值和USEPA（美国环保署）颁布的饮用水标准，故采用了下列的出厂水水质目标，保证生产出最优质饮用水：
|
项目 |
检测结果 |
项目 |
检测结果 |
项目 |
检测结果 |
|
pH |
8.2~8.8 |
锰 |
<0.05mg/L |
总三卤甲烷 |
<50µg/L |
|
色度 |
<5HU |
残余铝 |
<0.10mg/L |
游离余氯 |
0.5~1.5mg/L |
|
浊度 |
<0.3FTU |
总大肠菌/ 100mL |
0 |
氟化物（F） |
正常水准的±10%，目前为0.5 mg/L |
|
味嗅 |
不引起反感 |
大肠杆菌 |
0 |
铁 |
<0.1mg/L
|
上述出厂水水质目标与香港水务署、WHO确定的水质标准间的主要区别在于浊度。马鞍山水厂选用了0.3FTU的严格目标，最重要原因是，低浊度可保证消毒更充分并去除有机物——加氯消毒副产物三卤甲烷的母体，此外严格选用出厂水浊度标准，可以保证在原水高浊期内，或工艺异常时留有安全余地。滤后水浊度越低，余氯需要量越低，从而降低了氯耗及形成三卤甲烷的潜在危险。
二、 实验室实验
为了寻求最佳的混凝剂投量、搅拌和沉淀条件，制取浊度和色度最低的滤后水，马鞍山水厂在1992年4月取用船湾水库的原水，进行了实验室处理能力的研究，完成了直接过滤和常规处理全过程的模拟试验，诸如快速混合、絮凝、沉淀及过滤。直接过滤则免去了沉淀过程。采用了硫酸铝、阳离子高分子絮凝剂及聚合氯化铝（PAC）等化学药剂并进行了实验。为了力求降低水中残铝浓度，减少污泥产量，主要选用PAC作为混凝剂进行实验研究，结果表明，用PAC取代硫酸铝可使投药量显著地降低。PAC不致像硫酸铝那样降低原水的pH值，因此无需经常调节pH值。化学药耗降低同样也使污泥总产量降低，水中残铝浓度也将随着降低。PAC的成本效益取决于投药量、原水pH。
调节量以及减少的污泥量。从实验室取得的数据可作出主要结论如下。
（1） 硫酸铝被有效地用作主混凝剂，再直接过滤或常规沉淀过程中投药量分别为10~11mg/L和15mg/L。
（2） 使用聚合氯化铝时，无论采用直接过滤还是常规的沉淀过滤，都无需对原水调整pH值。
（3） 实验时使用的阳离子高分子絮凝剂(573C)作为主混凝剂时效果差，可能是原水固体含量低的缘故。但是可考虑添加硫酸铝，两者结合使用。
（4） 不论采取直接过滤还是常规的沉淀过滤，为大道出厂水的水质目标，PAC用量都比硫酸铝用量低。
（5） PAC最佳投量在直接过滤时为0.5mg/L，在常规沉淀过滤时为2.0
mg/L。
（6） 采用PAC作混凝剂，絮体沉淀特性优于采用硫酸铝，前者沉淀30分钟后的上层清液浊度<0.50FTU，后者沉淀45分钟后的上层清液浊度为0.82
FTU。
上述的实验室研究表明了，无论采用直接过滤还是常规沉淀过滤，无论采用硫酸铝还是PAC都能有效地处理船湾水库的原水。用阳离子高分子絮凝剂辅助硫酸铝进行混凝显出良好效果。
三、 水厂设计特点和设施布局
在实验室试验数据的基础上，形成了一种设计特点，即它能为操作人员在原水处于低~中浊期内，还是峰值浊度期内提供灵活的不同的水处理方法。上述提到的直接过滤法，能使浊度为25FTU或略高的原水处理成优质出厂水，同时保证滤池有适宜的运行周期（可望不少于24小时）和混凝剂用量最低，结果只生成少量残留污泥需要处理和处置。对于一座原水浊度很低的水厂，
例如香港马鞍山水厂，设计最重要的是要考虑：
（1） 混凝剂需快速急剧地分散于原水；
（2） 需要一个慢速的絮凝期来形成针尖大小的絮体；
（3） 通过无烟煤——石英砂双层深床过滤。
如果保证这些条件，就可达到优质出厂水并可保证何以的运行状态。在浊度缝制期，应使矾花沉降在沉淀池中，以减轻滤池负荷。然而，不可否认的是，实现沉淀池联机操作，或者说从直接过滤切换到常规的沉淀过滤运行方式，需要一些调正过程时间。因此在正常的直接过滤运行方式下，虽然设置了旁通管，混凝和絮凝后的水也应流经沉淀池，这样就能在州督峰值的原水来临时，以更有效的方式从澄清阶段切换到沉淀过滤运行方式，只需增加混凝剂投量。这种灵活的工艺设计方法将可终年保证制取优质的出厂水和保持合理的运行状态。
根据上述设计特点最终形成的布局和设施布置都封长紧凑，大步分采用了共同壁墙体结构，由于建厂土地只征得原计划的60%，土地的紧缺使这样的紧凑设计和布局尤为必要。根据最终确定的水处理工艺流程，取自船湾水库的原水，平均输配到4组预处理和后续处理工艺中，每组的设计处理水量平均为5.68万m3/d，计有快速混合、絮凝、沉淀和过滤。每一组设置快速混合和絮凝各1格，又各设置3格并联的沉淀池和滤池。滤后水流入加氯接触池，然后收集在清水池中，最后用清水泵输入配水管网。这4组预处理及过滤工艺装置通过公共的进水渠道相连接。此外设计方面还可考虑到操作方便，造价较低，水厂内水头损失最小，药液输送管路距离短以及厂容整齐等因素。
四、 创新的设计特色
在不同的处理单元之间采用了共同壁墙体结构，连同三层式沉淀池，使得在这片“仅能容纳足迹”的地皮上，建成了一座配备污泥脱水和处理设施，日产22.7万m3的水厂。为了进一步节约场地，整个行政管理区、控制室和实验室都设置在加氯接触池和清水池上面。各处理单元的紧密布局，特别是控制室、泵站、滤池和加药间，为操作人员的往来检修的通行提供了方便，实际上操作人员足不出户就能够到达几乎所有的处理单元。
当原水水质变化时，水厂可以灵活机动地采用直接过滤或常规的沉淀过滤运行方法，这样的设计方法节省了原水流向滤池的相当可观的水头，估计整座水厂的平均水头损失（不包括过滤所需的驱动水头）将小于0.35m。
水厂预留了臭氧消毒装置，为将来需要用臭氧增强抗有机物负荷作了准备。设置在快速混合池前面的粉末活性碳接触池可以随时改变成臭氧接触池。臭氧投加设备可以安装在接触池底部，使用液氧的臭氧发生器则可以安置在顶部。滤池内的1200mm厚的无烟煤，将来根据需要可以改成颗粒活性碳（GSC）。滤速为11.9m/h的GAC滤池酱油约6min的空床接触时间（EBCT），足以去除味、臭及少量的其他有机物。GAC滤池还能够进一步防止可能引起水源污染的有机物的侵入。
另外，在滤床内的关键部位安装了压力监测器，可以连续监测过滤时的水头损失。操作人员可以在显示器(CRT)上分辨滤池的水头损失曲线，判断当时滤池的絮体是否太硬、太软，还是正常理想。这种价廉的装置为操作人员提供了有效的工具来监测滤床的运行性能，最大地发挥投药效果。
最后，滤库与蒸发室的漏滤处理采用了现代化的设计和设备。马鞍山水厂安装了一台高效氯气洗涤塔，通过了处理1吨漏滤的验证测试，这在香港还是首例。这台氯气洗涤塔已通过克采用单向洗涤方式，它能够使室内保持负压。这样的设计将进一步提高厂内操作人员和水厂附近居民的安全性。
