我國城市自來水水質明顯低于國外發達國家。這一方面是由于我國多數水源的原水水質相對較低、污染嚴重、水中濁度和色度及有機物濃度偏高；另一方面是由于我國絕大多數水廠仍然主要采用的是常規給水處理工藝，對某些特殊有機污染物的去除效果有限，難以充分適應不斷變化的水質。由于污水處理設施建設的長期欠缺，加上工程投資大、運行管理費用高，因而我國的污水處理率在短時期內難以得到明顯提高，在今后相當長時期內，對于微污染水（含有微量污染物的水）的凈化處理將是一個重要的研究課題。
目前制約飲用水處理領域的科技問題可以歸納為以下幾個方面：
1.水中微量有機污染物去除的工藝理論與技術；5.高效消毒技術等。
飲用水中微量有機污染物對人體危害大，但難于去除。特別是高穩定性的溶解性有機污染物，如鹵代有機物、硝基化合物、多環芳烴等，對人體危害較大。傳統給水處理工藝對這些有機微污染物的去除效果有限，迫切需要研究開發經濟高效的微污染物去除技術。
水中藻類一般帶負電，具有較高的穩定性，難于混凝，嚴重地影響給水處理效果；藻類比重小，沉淀效果差；藻類在代謝過程中產生多種嗅味，對水的感官性狀產生直接影響；某些藻類尺寸很小，可穿透濾池進入到給水管網中，影響管網內水質；藻類是典型的氯化消毒副產物前驅物質，在后續消毒過程中與氯作用生成多種有害副產物，增加水的致突變活性；某些藻類（如藍藻）能產生藻毒素，對人體和動物構成威脅，其中有些藻毒素是肝毒素和神經毒素。此外，藻類會粘附在濾料表面，使濾池過濾周期顯著縮短，造成濾池頻繁反沖洗；
有機成分對膠體產生嚴重保護作用，影響混凝效果，導致耗藥量顯著增加，水中鋁的剩余濃度升高。水處理過程中引入的一些副產物（如聚丙烯酰胺中的單體等），也會對飲用水水質產生不良影響。在氯化消毒過程中產生的多種鹵代有機副產物對人體危害較大，是飲用水中重點控制的副產物。特別是傳統的預氯化工藝，高濃度的氯與原水中較高濃度的有機污染物直接作用，生成的氯化消毒副產物濃度會更高。
