論文導(dǎo)讀：根據(jù)農(nóng)村用水及投資規(guī)模特點，通過對傳統(tǒng)水處理構(gòu)筑物的改進，特別是對重力無閥濾池的改造，克服了原重力無閥濾池投資大、單池過濾面積小、配水不均勻、沖洗頻繁且不徹底等缺點，尋找了一種適用農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)中小型水廠的處理工藝和設(shè)計方法，并應(yīng)用于實際工程。結(jié)果表明：該給水處理工程具有結(jié)構(gòu)簡單、操作維護方便、出水水質(zhì)良好、運行穩(wěn)定、投資小且運行費用低的特點，為農(nóng)村小型水廠的設(shè)計和改造提供了一種有效的方法。
關(guān)鍵詞：中小型水廠，設(shè)計，工程實踐
1. 前言
水，是生命之源，是經(jīng)濟社會發(fā)展的命脈。據(jù)統(tǒng)計，到2000年底，中國農(nóng)村仍有3.79億人存在飲水困難或飲水不安全，占當(dāng)時全國農(nóng)村總?cè)丝诘慕?0％。在我國，飲水安全是一個沉重的話題、一個艱巨的任務(wù)。論文大全，設(shè)計。如何盡快讓這3億多農(nóng)民喝上安全水，成為中共中央、國務(wù)院和各級黨委政府及人民群眾的共同愿望。國家主席胡錦濤在2005年中央人口資源環(huán)境工作座談會上明確提出要把“切實保護好飲用水源，讓群眾喝上放心水作為首要任務(wù)”。溫家寶總理在政府工作報告中提出了“讓人民群眾喝上干凈的水、呼吸清新的空氣，有更好的工作和生活環(huán)境”的工作目標(biāo)。因此，如何搞好農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)中小型水廠的建設(shè)，確保農(nóng)村人口的飲水安全，是各級政府工作當(dāng)務(wù)之急，也是水務(wù)工作人員一項義不容辭的工作。
本人根據(jù)長期從事給水排水工程的教學(xué)和實踐，總結(jié)傳統(tǒng)水處理構(gòu)筑物的特點，結(jié)合農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水的實際情況加以改進，并在湖南省東部某鄉(xiāng)鎮(zhèn)用于實踐，經(jīng)過兩年的運行實踐，該工程運行穩(wěn)定、效果很好，各項水質(zhì)指標(biāo)均達到我國飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)�，F(xiàn)予以介紹，以供參考之用。
2.工程概況
湖南省東部某鄉(xiāng)鎮(zhèn)位于撈刀河畔，現(xiàn)有人口1.1萬，近期設(shè)計用水量為4000m3/d，遠期設(shè)計用水量為10000 m3/d，水源水取自撈刀河上游，經(jīng)實地測量，水質(zhì)較好，可以作為水源水（如表1所示）。根據(jù)水源、鄉(xiāng)鎮(zhèn)地形以及用水特點，并充分考慮到該工程的投資經(jīng)費，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后，決定采用圖1所示水處理工藝流程 [1-2]。
3.工藝說明及主要構(gòu)筑物一泵站：
一座，為節(jié)省投資，在靠近岸邊河床上打一直徑為Ф3000mm集水井，井里敷設(shè)一根Ф500的管子通向河中央（頭部做防堵處理），以確保沽水期能取水，利用兩臺(一臺備用)潛水泵取水，Q=200 m3/h，H=20m。實物如圖2所示。
反應(yīng)池：一座，采用豎井式柵條絮凝反應(yīng)池，5500*3800*5000mm，與沉淀池合建。該類反應(yīng)池具有絮凝效果好、水頭損失小、絮凝時間較短的優(yōu)點，豎井內(nèi)的隔板和柵條均采用松木木質(zhì)結(jié)構(gòu)。主要設(shè)計參數(shù)：分18個豎井，前段過柵流速為0.29 m/s，中段過柵流速為0.23m/s，
沉淀池：一座，采用斜管沉淀池，5500*3800*5000mm。論文大全，設(shè)計。雖然平流式沉淀池具有結(jié)構(gòu)簡單、管理運行方便、出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點，在大中型水廠中廣泛應(yīng)用，但在城鎮(zhèn)的一些中、小型水廠使用存在如下兩個問題[3]：①由于水量小，會使沉淀池外型呈狹長條形，不易進行水廠整個工藝流程的平面布置。如當(dāng)水量規(guī)模為5000m3/d，沉淀時間取1h時，沉淀池寬度只需2m左右，而長度需近40m，再加上前端反應(yīng)設(shè)備，長寬比則更大，一些受場地面積及廠區(qū)進出水管方向限制的小型水廠，無法采用。②難以和前端反應(yīng)設(shè)備相街接。傳統(tǒng)的平流式沉淀池和隔板反應(yīng)池，二者在水力條件、工藝尺寸上相對協(xié)調(diào)，如水量過小、沉淀池寬度過窄，則隔板反應(yīng)池難以設(shè)計和施工。因此采用生產(chǎn)能力較高，又節(jié)省占地面積的斜管沉淀池。主要設(shè)計參數(shù)：反應(yīng)時間120min，表面負荷為2.5mm/s。
濾池：一座，采用改造后的重力無閥濾池，4500*4500*3500mm。考慮到用水量少，資金緊張，濾池暫建一座。此外，由于水源水質(zhì)易受季節(jié)變化大，特別是在洪水期濁度很大；同時因傳統(tǒng)重力無閥濾池配水不均勻、單池過濾面積小、沖洗頻繁且不完全等缺點，對其進行了如下改進(見圖3)：①改小阻力配水系統(tǒng)為大配水系統(tǒng)，使過濾和反沖洗配水均勻，并可增加單池面積；②去掉沖洗虹吸系統(tǒng)，改自動虹吸沖洗為人工閥門控制，可節(jié)省水廠自用水；③省去了沖洗水箱，沖洗水來自清水池，這樣一方面可確保濾料沖洗干凈，這在濁度高的洪水期尤其重要；二是水質(zhì)不易受到污染；三是可以節(jié)省投資；④利用改變安裝在沖洗虹吸管上的沖洗閥門7的高度和開啟度，可以調(diào)節(jié)沖洗水頭和沖洗水量，以充分滿足沖洗效果。
工作過程：打開進水閥門2和清水管閥門10，關(guān)閉沖洗閥門7，來自沉淀池的水由進水管3注入濾池，經(jīng)濾料層過濾后，匯集到配水總管9，再由清水管1流入清水池；隨著過濾過程的進行，濾料層阻力越來越大，濾池水位也隨著慢慢上升至排氣管5(為了便于觀察水位高低，排氣管5上的閥門6的上端采用透明鋼化玻璃管)，根據(jù)水位的上升高度，確定是否需要沖洗。論文大全，設(shè)計。論文大全，設(shè)計。
反沖洗過程：當(dāng)排氣管5水位達到一定高度時，需要進行反沖洗。關(guān)閉進水閥2和排氣閥6，此時沖洗管虹吸條件已形成，緩慢打開沖洗閥7，即反沖洗開始，可以根據(jù)沖洗水的顏色確定反沖洗過程是否完成。
消毒：采用ClO2消毒，ClO2發(fā)生器一臺。雖然氯氣消毒具有價格低的優(yōu)點，但存在以下缺點：①氯氣是一種劇毒物品，若管理不善或使用不當(dāng)，將會對人和設(shè)備造成惡性傷害；②需要使用壓力容器及管道，如果使用不慎或其中雜質(zhì)（三氯化氮）含量過高，及易產(chǎn)生爆炸；③氯氣分子容易和水中的微量有機物反應(yīng)，產(chǎn)生致癌物質(zhì)—鹵代有機物。如：三氯甲烷、四氯化碳、鹵乙酸等；④液氯投加需要專門的設(shè)備，投資高。
二氧化氯是強氧化劑，殺菌速度快，不會在水中形成大量三氯甲烷、四氯化碳、鹵乙酸等致癌物質(zhì)，殺菌效果比氯氣消毒劑強，又無氯的氣味和刺激性，而且能破壞水中的酚類化合物、鐵化物、藻類，從而除臭、除味效果好，對設(shè)備無腐蝕作用[4]。ClO2用量為2.0~3.0mg/L，管網(wǎng)中ClO2殘余留量為0.2mg/L。
清水池：二座，2*1000m3。建設(shè)兩個清水池，主要考慮到農(nóng)村用水的不均勻性，以及水處理設(shè)備的維修和供電的連續(xù)性等問題，同時也考慮到因節(jié)省投資而只采用一套水處理設(shè)備所帶來的不足。論文大全，設(shè)計。
4. 結(jié)束語
該給水工程特別對重力無閥濾池改造，獲得了非常好的效果，工程竣工后經(jīng)過兩年多的正常運行以來，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全可靠、管理維護簡單方便，處理效果顯著，出水水質(zhì)良好且穩(wěn)定，經(jīng)衛(wèi)生局檢測部門的定期和不定期抽檢，出水濁度<1NUT，pH=7.1，管網(wǎng)中ClO2殘余留量為0.19mg/L，其它各項水質(zhì)指標(biāo)均已達到我國《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-2006）標(biāo)準(zhǔn)，滿足了用戶的需求，并取得較好的經(jīng)濟效益。論文大全，設(shè)計。為農(nóng)村小型水廠的設(shè)計和改造提供了一種有效的方法。
參考文獻
[1]北京市市政工程設(shè)計研究院.給水排水設(shè)計手冊(第3冊)城鎮(zhèn)給水(第二版)[M]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004
[2]聶梅生.水工業(yè)工程設(shè)計手冊:水資源及給水處理[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社, 2001
[3]李瑛霞,錢學(xué)武.型水廠中平流式沉淀池的改進和應(yīng)用[J],中國給水排水，2005,Vol.11No.5,42~43
[4]張清文,蔣勵,何友蘭.二氧化氯的性質(zhì)及用于對水消毒的優(yōu)點[J]. 中國消毒學(xué)雜志.2000,Vol.17,No.4,220-221
