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摘 要：本文针对新疆等村镇、农牧区饮用水安全问题，提出新的解决方式，使用中小型一体化多功能净水处理装置，进行处理。该装置在叶城县乌夏巴氏镇应用示范，水质符合出水符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006），运行费用低，出水稳定。
关键词：农村饮用水；安全；净化
1 概述
叶城县位于新疆维吾尔自治区的西南边境，塔里木盆地西南缘，昆仑山北麓，是以农业为主的贫困县，管辖17个乡，3个镇，6个农林牧场，305个行政村，2010年总人口45.43万人，其中农村人口31.39万人。该县为多名族聚居区，2013年年底农牧民人均收入6143元/年。在31.39万人中，饮水不安全人数为5.34万人。饮用水不安全主要体现在：有部分乡镇的供水机井的水质发生变化，硫酸盐、总硬度、溶解性總固体等超过《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006），不宜饮用；选用地表水为水源，无相应水处理设备；有部分乡村因改水配套资金未落实，有水源但管网未配套，农民饮用的还是沟渠水，有些偏远山区农牧民从未改过水；水厂或村镇供水站亏损运行，不能自我发展，不利于今后水厂长期安全稳定运行，达不到农村经济安全要求；水厂或村镇级供水站管理设备不全，人员技术水平不高，缺乏水质监测和消毒设备，自来水入户率低；部分供水站现有机井供水能力欠缺，不能满足现有范围内的人口及畜牧的饮用水。
乡镇级饮用水净化装置为新型集成式工艺及装置，该项目在叶城县乌夏巴什镇进行设计、安装调试，目前已安装完毕，并经过冬季水低温低浊时期和夏季高浊洪水期，运行稳定，出水水质符合出水符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）表4 小型集中式供水和分散式供水水质指标及限值要求。
2 小型集中式净水装置发展趋势
当前，小城镇集中式水处理处理技术发展趋势可以归纳为“一省（投资省）；二低（运行成本低）；三好（处理效果好）；四易（管理维护容易）”。乡镇级净水装置尽可能的集中化会一体化，农村饮水小规模处理系统可实现设备化；在系统构成上通过不同工艺单元的集成实现构筑物的简化，尽量利用当地易于获取的材质，节省工程造价，从而简化管理，降低运行费用。目前国内外产品技术提高的方面有：
①螺旋斜板沉淀技术。主要原理是依靠絮体在上升旋转水流和重力的作用下沿螺旋板斜面下滑，而水流沿筒壁螺旋上升，形成下向流的快速过滤，完成固液两相的分离。
②在反应区采用“波形板水力反应”以加强吸附凝聚反应。
③采用共聚级加强全塑蜂窝斜管，浅层沉淀，提高沉淀效率。
④虹吸反冲系统采用多格反冲技术，并结合虹吸反冲自动控制系统，提高反冲洗效果。
⑤过滤部分采用高效占地小的，新型滤料，或双层滤料，减少石英砂的使用。
⑥消毒设备的便捷性及多样性。
今后的发展趋势，在结构上更趋向高度的集成与安装的便捷；在运行上更多地利用水动力原理，而减少机械运转部件，以达到节能的目的；自动化和智能化的运行控制系统将是发展的方向。
3 工艺介绍
叶城县乡镇级饮用水净化项目采用组合式净水构筑物，处理水量为1920m3/天，工艺采用“混凝加药+机械混合+栅条絮凝+沉淀+D型滤池+消毒”的工艺。建成后解决2.6万农牧区的饮用水安全问题。
工艺流程说明：
（1）经水库或蓄水池后的进水压力≥0.10MPa可自流进入机械混合池中；
（2）在机械混合池投加混凝剂聚合氯化铝后进入栅条絮凝池，使水中胶体和悬浮颗粒物进行接触絮凝，形成大的絮体后去除，此阶段主要进行絮凝反应；
（3）絮凝池出水进入垂向异重流固液分离沉淀池中，进一步去除水中悬浮颗粒物质；
（4）从斜管沉淀池出水进入D型滤池的进水端，通过D型滤池进行过滤，未被去除的胶体颗粒及悬浮物被滤料截留，出水浊度进一步降低；
（5）D型滤池出水在清水池中经消毒后供用户使用。
水厂产生的污泥主要来自絮凝沉淀池排泥水和滤池反冲洗排水。
①排泥：当栅条絮凝池和斜管沉淀池运行一定的时间后，电动蝶阀通过中央控制柜所给信号进行自动排泥一次（原水浊度低于500NTU时排泥周期T=12小时为宜，排泥周期可调）。
②反冲洗排污：原水经过过滤层过滤一定时间后，过滤层的阻力逐渐增大，当水位上升至一定高度时，即开始形成自动反洗，过滤区内存水在上清水层的静压下迅速加速反冲洗，装置内清水按照正常运行路径反方向返回，当清水经过过滤区时即开始对过滤层进行反冲洗，反洗历时3～5分钟后，当清水区水位下降至一定水位时自动停止反冲洗。反洗污水排至排污槽内，并由排污管引至下水道或泥浆坑。
4 装置特点
新疆德安环保科技有限公司自主研发的实用新型“水质净化系统”采用了两项新疆德安公司的专利技术：
①模块化集成设计，针对水质特性，形成预处理、去浊、消毒、去除硫酸盐、去除微生物净水工艺，实际应用中根据水源水质，进行模块组合，形成系统。
②去浊模块，在两个絮凝区采用分段降速搅拌工艺，机械絮凝和水力絮凝相结合。
③预处理沉淀采用无机械动力的低耗能“垂向异重流固液分离”技术，进行沉淀工艺的水力固液两相分离。
④过滤区采用“蝶型高效自调适塑纤混合滤料”，过滤速度达18m/h以上，为常规滤料的2-4倍，反冲洗水量小于3%，处理后水浊度小于1NTU，并根据水质深度处理要求预留反渗透装置、锰砂过滤器等接口。
⑤消毒剂、臭氧、紫外线杀菌三种消毒模式可根据需要灵活组合。
5 项目示范与推广
叶城县乡镇级饮用水净化项目在叶城县乌夏巴什镇农村供水总站进行示范应用，并于2015年3月调试完毕，竣工验收。并经过冬季水低温低浊时期和夏季高浊洪水期，运行稳定，运行成本在0.07～0.1元，出水水质符合出水符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）表4 小型集中式供水和分散式供水水质指标及限值要求。
乡镇级净水处理装置，目前已在新疆全面进行推广，如疏附县7000m3/d的一体化净水装置、精河县600×2m3/d、沙湾县1200×2m3/d等项目
该项目的示范化可以为新疆农饮水安全问题的解决提供样板与示范，提供乡镇级水质净化的工艺模块或系统的技术与装置，可以有效处理高浊度水、高微生物、微污染水等，解决局部地区的水资源困难问题的民生问题，为当地社会稳定起到积极作用。
关键词：农村饮用水；安全；净化
1 概述
叶城县位于新疆维吾尔自治区的西南边境，塔里木盆地西南缘，昆仑山北麓，是以农业为主的贫困县，管辖17个乡，3个镇，6个农林牧场，305个行政村，2010年总人口45.43万人，其中农村人口31.39万人。该县为多名族聚居区，2013年年底农牧民人均收入6143元/年。在31.39万人中，饮水不安全人数为5.34万人。饮用水不安全主要体现在：有部分乡镇的供水机井的水质发生变化，硫酸盐、总硬度、溶解性總固体等超过《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006），不宜饮用；选用地表水为水源，无相应水处理设备；有部分乡村因改水配套资金未落实，有水源但管网未配套，农民饮用的还是沟渠水，有些偏远山区农牧民从未改过水；水厂或村镇供水站亏损运行，不能自我发展，不利于今后水厂长期安全稳定运行，达不到农村经济安全要求；水厂或村镇级供水站管理设备不全，人员技术水平不高，缺乏水质监测和消毒设备，自来水入户率低；部分供水站现有机井供水能力欠缺，不能满足现有范围内的人口及畜牧的饮用水。
乡镇级饮用水净化装置为新型集成式工艺及装置，该项目在叶城县乌夏巴什镇进行设计、安装调试，目前已安装完毕，并经过冬季水低温低浊时期和夏季高浊洪水期，运行稳定，出水水质符合出水符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）表4 小型集中式供水和分散式供水水质指标及限值要求。
2 小型集中式净水装置发展趋势
当前，小城镇集中式水处理处理技术发展趋势可以归纳为“一省（投资省）；二低（运行成本低）；三好（处理效果好）；四易（管理维护容易）”。乡镇级净水装置尽可能的集中化会一体化，农村饮水小规模处理系统可实现设备化；在系统构成上通过不同工艺单元的集成实现构筑物的简化，尽量利用当地易于获取的材质，节省工程造价，从而简化管理，降低运行费用。目前国内外产品技术提高的方面有：
①螺旋斜板沉淀技术。主要原理是依靠絮体在上升旋转水流和重力的作用下沿螺旋板斜面下滑，而水流沿筒壁螺旋上升，形成下向流的快速过滤，完成固液两相的分离。
②在反应区采用“波形板水力反应”以加强吸附凝聚反应。
③采用共聚级加强全塑蜂窝斜管，浅层沉淀，提高沉淀效率。
④虹吸反冲系统采用多格反冲技术，并结合虹吸反冲自动控制系统，提高反冲洗效果。
⑤过滤部分采用高效占地小的，新型滤料，或双层滤料，减少石英砂的使用。
⑥消毒设备的便捷性及多样性。
今后的发展趋势，在结构上更趋向高度的集成与安装的便捷；在运行上更多地利用水动力原理，而减少机械运转部件，以达到节能的目的；自动化和智能化的运行控制系统将是发展的方向。
3 工艺介绍
叶城县乡镇级饮用水净化项目采用组合式净水构筑物，处理水量为1920m3/天，工艺采用“混凝加药+机械混合+栅条絮凝+沉淀+D型滤池+消毒”的工艺。建成后解决2.6万农牧区的饮用水安全问题。
工艺流程说明：
（1）经水库或蓄水池后的进水压力≥0.10MPa可自流进入机械混合池中；
（2）在机械混合池投加混凝剂聚合氯化铝后进入栅条絮凝池，使水中胶体和悬浮颗粒物进行接触絮凝，形成大的絮体后去除，此阶段主要进行絮凝反应；
（3）絮凝池出水进入垂向异重流固液分离沉淀池中，进一步去除水中悬浮颗粒物质；
（4）从斜管沉淀池出水进入D型滤池的进水端，通过D型滤池进行过滤，未被去除的胶体颗粒及悬浮物被滤料截留，出水浊度进一步降低；
（5）D型滤池出水在清水池中经消毒后供用户使用。
水厂产生的污泥主要来自絮凝沉淀池排泥水和滤池反冲洗排水。
①排泥：当栅条絮凝池和斜管沉淀池运行一定的时间后，电动蝶阀通过中央控制柜所给信号进行自动排泥一次（原水浊度低于500NTU时排泥周期T=12小时为宜，排泥周期可调）。
②反冲洗排污：原水经过过滤层过滤一定时间后，过滤层的阻力逐渐增大，当水位上升至一定高度时，即开始形成自动反洗，过滤区内存水在上清水层的静压下迅速加速反冲洗，装置内清水按照正常运行路径反方向返回，当清水经过过滤区时即开始对过滤层进行反冲洗，反洗历时3～5分钟后，当清水区水位下降至一定水位时自动停止反冲洗。反洗污水排至排污槽内，并由排污管引至下水道或泥浆坑。
4 装置特点
新疆德安环保科技有限公司自主研发的实用新型“水质净化系统”采用了两项新疆德安公司的专利技术：
①模块化集成设计，针对水质特性，形成预处理、去浊、消毒、去除硫酸盐、去除微生物净水工艺，实际应用中根据水源水质，进行模块组合，形成系统。
②去浊模块，在两个絮凝区采用分段降速搅拌工艺，机械絮凝和水力絮凝相结合。
③预处理沉淀采用无机械动力的低耗能“垂向异重流固液分离”技术，进行沉淀工艺的水力固液两相分离。
④过滤区采用“蝶型高效自调适塑纤混合滤料”，过滤速度达18m/h以上，为常规滤料的2-4倍，反冲洗水量小于3%，处理后水浊度小于1NTU，并根据水质深度处理要求预留反渗透装置、锰砂过滤器等接口。
⑤消毒剂、臭氧、紫外线杀菌三种消毒模式可根据需要灵活组合。
5 项目示范与推广
叶城县乡镇级饮用水净化项目在叶城县乌夏巴什镇农村供水总站进行示范应用，并于2015年3月调试完毕，竣工验收。并经过冬季水低温低浊时期和夏季高浊洪水期，运行稳定，运行成本在0.07～0.1元，出水水质符合出水符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）表4 小型集中式供水和分散式供水水质指标及限值要求。
乡镇级净水处理装置，目前已在新疆全面进行推广，如疏附县7000m3/d的一体化净水装置、精河县600×2m3/d、沙湾县1200×2m3/d等项目
该项目的示范化可以为新疆农饮水安全问题的解决提供样板与示范，提供乡镇级水质净化的工艺模块或系统的技术与装置，可以有效处理高浊度水、高微生物、微污染水等，解决局部地区的水资源困难问题的民生问题，为当地社会稳定起到积极作用。