论文部分内容阅读
摘要：本文结合呼图壁县城新建水厂工程实例，介绍了地表水作为水源进行处理的工艺方案，供大家参考。
关键词：中小城镇地表水常规处理工艺流程
中图分类号：TU984文献标识码： A
水是人类赖以生存且不可缺少的最重要的物质资源之一，是工农业生产、经济发展和环境改善不可替代的自然资源，是城镇发展的基础，是人民群众安心立业的根本。随着城镇建设的兴起和发展，国家对新疆城镇基础设施建设的大力支持，搞好供水工程建设对提高居民生活质量、发展经济、促进城市化进程显得尤为重要。
1.中小城镇供水现状
目前，新疆大部分中小城鎮供水设施都较为简单，一般现状水源多为地下水，主要设施有机井、清水池、消毒设备等，部分县城供水甚至不具备必要的消毒处理措施，原水经过简单的沉淀、过滤处理后直接供给用户，供水水质安全保障存在较大的隐患，居民饮水安全及健康面临一定的威胁。
近年来由于中小城镇的建设发展，城镇区域面积扩大和居住人口增加，室内卫生设备的逐渐完善，使得城镇生活给水的需求量急剧增大。而随着经济的发展，一些县城工业企业的规模在日益扩大，工业用水量也在逐渐加大。部分用户自行接管或使用自备水源井等方式解决用水问题，大量抽取地下水，使得地下水水位不断下降，供水保证率也在逐年下降。
因此，新疆中小城镇供水现状存在处理设施不完善、供水水量不足、处理水质不达标、水压不够、经营管理体制不完善、建设资金不足、存在供需矛盾等问题。所以，将地表水作为饮用水源逐渐会成为主要供水趋势。
2. 中小城镇地表水常规处理工艺
地表水作为饮用水源时，常规处理工艺的目的主要是去除原水中的悬浮物质、胶体物质和细菌，使净化后水质满足生活饮用水的要求。
一般水源是指原水水质基本符合《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）Ⅱ类水源的水质要求，处理工艺主要分为：澄清和消毒两部分。澄清工艺主要有：混凝、沉淀和过滤。生活饮用水必须消毒。
一般水源常规处理工艺流程：混凝——沉淀——过滤——消毒
根据原水水质的不同，澄清工艺系统可以适当减少或增加某些处理构筑物。当原水的浊度很高时，宜采取预沉措施，需在混凝前设置预沉池或者沉砂池；当原水浊度很低时，可以省去沉淀构筑物，在原水加入混凝剂后进行过滤。在生活饮用水处理中，过滤是必不可少的步骤。
沉淀池和澄清池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于2个；滤池的分格数，除无阀滤池和虹吸滤池外不得少于4格；在投药消毒设施之后，需设置清水池作为水量调节构筑物，其个数或分格数不得少于2个，并能单独工作和分别泄空，同时要满足消毒剂与清水的接触时间不小于30min。
3.工程实例简析
以呼图壁县城新建水厂工程为实例，简单介绍地表水作为水源进行处理的工艺方案。
呼图壁县位于新疆昌吉回族自治州西部，北疆中部，天山北麓中段，准噶尔盆地南缘。呼图壁县城新建水厂供水水源取自呼图壁河青年渠渠首。根据建设单位提供的呼图壁河水文和水质化验资料，综合评价结果，呼图壁河水质达到《地表水环境质量标准》Ⅱ类水质标准，即可作为集中式生活饮用水地表水源。青年渠首的形式为闸坝式，主要特点是能成功解决水沙分离，有效控制推移质。并在至新建水厂的输水管前段已设沉砂池进行预沉，用于降低水的浊度。
呼图壁县城地表水取水规模（包括水厂自用水量等，按6%考虑）：近期最高日取水量为2.65万m3/d，远期最高日取水量为5.30万m3/d。
呼图壁县城新建水厂规模：按最高日需水量设计，分期实施，近期最高日供水量为2.5万m3/d，远期最高日供水量为5.0万m3/d。
新建水厂原水的特点是：(1)呼图壁河地表水质较好，达到《地表水环境质量标准》Ⅱ类水质标准；(2)悬浮物含量变化较大，枯水季节2mg/L左右，雨季可达3000mg/L以上；(3)冬季低浊现象非常明显。以上三个特点决定了本水厂工艺处理的主要任务是去除水中的悬浮物，并在原水低浊时采取措施，以满足出水水质要求。出水水质需达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。
本工程采用“絮凝——沉淀——过滤——消毒”的常规处理工艺。针对低浊情况采取以下措施：
1）适当延长絮凝时间，本工程絮凝时间适当延长到18min；
2）使用助凝剂；
3）回收反冲洗废水，不仅增加絮凝过程中的泥渣浓度，提高絮凝效果，同时也节约了水资源及消除生产废水排放对环境的污染。
呼图壁县城新建水厂工艺流程为：
图1-1呼图壁县城新建水厂工艺流程图
一、水厂主要水处理构筑物
水厂内设一座细格栅及配水间，将细格栅和配水间合建。起集配水、稳压作用。呼图壁冬季寒冷，为保证水处理正常进行，设净水间一座，将混合、絮凝、沉淀、过滤、反冲洗泵及鼓风机等构筑物置于其中。
混合的目的在于使药剂均匀、充分地扩散到所投加的水流中。本工程混合采用管式静态混合器，管式静态混合器是在管道内安设一定形状的导流叶片，使水流产生分流或旋流，以达到混合效果。具有投资较低、安装容易，不占用土地、不需经常维修、混合效果显著的特点。
絮凝是为了合理安排投加絮凝剂后液体的搅拌以形成速度梯度，在水流作用下使微絮粒相互接触碰撞，以形成更大絮粒的过程。本工程采用运行经验成熟、构造简单的水力反应池，网格絮凝池与斜管沉淀池对应，合建在室内。絮凝池底设置穿孔排泥管，排泥管上设有气动排泥阀，定期排除池底积泥兼做放空管。将沉泥排至一侧集泥槽，再通过排泥管重力排至污泥调节池。
沉淀是利用重力作用去除水中悬浮物，本工程采用运行稳定，维护简单，比较适应于呼图壁县气候特点的斜板沉淀池，沉淀池与絮凝池连接，配水孔配水，采用不锈钢集水槽集水后汇入主集水槽。沉淀池采用底部安装的穿孔管排泥。将沉泥刮至一侧集泥坑，再通过排泥管排出池外，定期或根据池内泥位计信号由PLC控制排泥阀启闭，排除池内积泥，重力排至污泥调节池。
过滤使水经过一种多孔物料而将悬浮物质分离出来的一种工序，给水处理中通过设置滤池来去除原水在混凝沉淀后的残留絮体和杂质。本工程采用运行稳妥可靠的均粒滤料V型滤池，分4池，反冲洗泵房及鼓风机房与滤池合建。采用石英砂均质单层滤料，配水系统为长柄滤头及混凝土预制滤板，气水反冲洗，滤池反冲洗水排入厂内回流调节池。
清水池1座，分为2格，总有效容积4000m3，为水厂近期规模的16%。
水厂内采用二氧化氯消毒，两点加氯，前加氯（除藻类必要时投加）放在混凝沉淀前，后加氯消毒放在过滤后。前加氯根据流量信号可自动或手动调节投加量，后加氯根据余氯信号反馈自动调节投加量，前后加氯的控制由PLC完成。
二、水厂主要污泥处理构筑物
水厂内设污泥调节池一座，负责收集反应沉淀池排泥，将污泥排入浓缩池。
污泥浓缩采用重力式浓缩池，建在污泥浓缩间内。浓缩池中浓缩后的污泥排至储泥池中，澄清后的上清液回流至回流调节池。
储泥池的功能一是调节污泥浓缩池排泥的不均匀性，二是使浓缩池排出的污泥在储泥池内进行充分的混合，使污泥浓度更加均匀以利于污泥脱水机的运行。
污泥脱水设备采用离心式脱水机，脱水后的泥饼含水率不大于80%，用输送机送至污泥脱水机房外的贮泥棚内，装车运往厂外。
4.结束语
通过以上工程实例的介绍，净水工艺方案的选择应依据原水的水量、水质及当地气候特点，采用技术可靠、运行安全、操作管理方便、确保出水水质，经济合理的处理工艺。
参考文献:
[1] 严熙世、范瑾初主编.给水工程（第四版）.北京：中国建筑工业出版社，1999
[2] 崔玉川、员建、陈宏平编.给水厂处理设施设计计算.北京：化学工业出版社，2003.5
[3]上海市政工程设计院主编.给水排水设计手册·第3册.北京：中国建筑工业出版社，2004第二版
关键词：中小城镇地表水常规处理工艺流程
中图分类号：TU984文献标识码： A
水是人类赖以生存且不可缺少的最重要的物质资源之一，是工农业生产、经济发展和环境改善不可替代的自然资源，是城镇发展的基础，是人民群众安心立业的根本。随着城镇建设的兴起和发展，国家对新疆城镇基础设施建设的大力支持，搞好供水工程建设对提高居民生活质量、发展经济、促进城市化进程显得尤为重要。
1.中小城镇供水现状
目前，新疆大部分中小城鎮供水设施都较为简单，一般现状水源多为地下水，主要设施有机井、清水池、消毒设备等，部分县城供水甚至不具备必要的消毒处理措施，原水经过简单的沉淀、过滤处理后直接供给用户，供水水质安全保障存在较大的隐患，居民饮水安全及健康面临一定的威胁。
近年来由于中小城镇的建设发展，城镇区域面积扩大和居住人口增加，室内卫生设备的逐渐完善，使得城镇生活给水的需求量急剧增大。而随着经济的发展，一些县城工业企业的规模在日益扩大，工业用水量也在逐渐加大。部分用户自行接管或使用自备水源井等方式解决用水问题，大量抽取地下水，使得地下水水位不断下降，供水保证率也在逐年下降。
因此，新疆中小城镇供水现状存在处理设施不完善、供水水量不足、处理水质不达标、水压不够、经营管理体制不完善、建设资金不足、存在供需矛盾等问题。所以，将地表水作为饮用水源逐渐会成为主要供水趋势。
2. 中小城镇地表水常规处理工艺
地表水作为饮用水源时，常规处理工艺的目的主要是去除原水中的悬浮物质、胶体物质和细菌，使净化后水质满足生活饮用水的要求。
一般水源是指原水水质基本符合《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）Ⅱ类水源的水质要求，处理工艺主要分为：澄清和消毒两部分。澄清工艺主要有：混凝、沉淀和过滤。生活饮用水必须消毒。
一般水源常规处理工艺流程：混凝——沉淀——过滤——消毒
根据原水水质的不同，澄清工艺系统可以适当减少或增加某些处理构筑物。当原水的浊度很高时，宜采取预沉措施，需在混凝前设置预沉池或者沉砂池；当原水浊度很低时，可以省去沉淀构筑物，在原水加入混凝剂后进行过滤。在生活饮用水处理中，过滤是必不可少的步骤。
沉淀池和澄清池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于2个；滤池的分格数，除无阀滤池和虹吸滤池外不得少于4格；在投药消毒设施之后，需设置清水池作为水量调节构筑物，其个数或分格数不得少于2个，并能单独工作和分别泄空，同时要满足消毒剂与清水的接触时间不小于30min。
3.工程实例简析
以呼图壁县城新建水厂工程为实例，简单介绍地表水作为水源进行处理的工艺方案。
呼图壁县位于新疆昌吉回族自治州西部，北疆中部，天山北麓中段，准噶尔盆地南缘。呼图壁县城新建水厂供水水源取自呼图壁河青年渠渠首。根据建设单位提供的呼图壁河水文和水质化验资料，综合评价结果，呼图壁河水质达到《地表水环境质量标准》Ⅱ类水质标准，即可作为集中式生活饮用水地表水源。青年渠首的形式为闸坝式，主要特点是能成功解决水沙分离，有效控制推移质。并在至新建水厂的输水管前段已设沉砂池进行预沉，用于降低水的浊度。
呼图壁县城地表水取水规模（包括水厂自用水量等，按6%考虑）：近期最高日取水量为2.65万m3/d，远期最高日取水量为5.30万m3/d。
呼图壁县城新建水厂规模：按最高日需水量设计，分期实施，近期最高日供水量为2.5万m3/d，远期最高日供水量为5.0万m3/d。
新建水厂原水的特点是：(1)呼图壁河地表水质较好，达到《地表水环境质量标准》Ⅱ类水质标准；(2)悬浮物含量变化较大，枯水季节2mg/L左右，雨季可达3000mg/L以上；(3)冬季低浊现象非常明显。以上三个特点决定了本水厂工艺处理的主要任务是去除水中的悬浮物，并在原水低浊时采取措施，以满足出水水质要求。出水水质需达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。
本工程采用“絮凝——沉淀——过滤——消毒”的常规处理工艺。针对低浊情况采取以下措施：
1）适当延长絮凝时间，本工程絮凝时间适当延长到18min；
2）使用助凝剂；
3）回收反冲洗废水，不仅增加絮凝过程中的泥渣浓度，提高絮凝效果，同时也节约了水资源及消除生产废水排放对环境的污染。
呼图壁县城新建水厂工艺流程为：
图1-1呼图壁县城新建水厂工艺流程图
一、水厂主要水处理构筑物
水厂内设一座细格栅及配水间，将细格栅和配水间合建。起集配水、稳压作用。呼图壁冬季寒冷，为保证水处理正常进行，设净水间一座，将混合、絮凝、沉淀、过滤、反冲洗泵及鼓风机等构筑物置于其中。
混合的目的在于使药剂均匀、充分地扩散到所投加的水流中。本工程混合采用管式静态混合器，管式静态混合器是在管道内安设一定形状的导流叶片，使水流产生分流或旋流，以达到混合效果。具有投资较低、安装容易，不占用土地、不需经常维修、混合效果显著的特点。
絮凝是为了合理安排投加絮凝剂后液体的搅拌以形成速度梯度，在水流作用下使微絮粒相互接触碰撞，以形成更大絮粒的过程。本工程采用运行经验成熟、构造简单的水力反应池，网格絮凝池与斜管沉淀池对应，合建在室内。絮凝池底设置穿孔排泥管，排泥管上设有气动排泥阀，定期排除池底积泥兼做放空管。将沉泥排至一侧集泥槽，再通过排泥管重力排至污泥调节池。
沉淀是利用重力作用去除水中悬浮物，本工程采用运行稳定，维护简单，比较适应于呼图壁县气候特点的斜板沉淀池，沉淀池与絮凝池连接，配水孔配水，采用不锈钢集水槽集水后汇入主集水槽。沉淀池采用底部安装的穿孔管排泥。将沉泥刮至一侧集泥坑，再通过排泥管排出池外，定期或根据池内泥位计信号由PLC控制排泥阀启闭，排除池内积泥，重力排至污泥调节池。
过滤使水经过一种多孔物料而将悬浮物质分离出来的一种工序，给水处理中通过设置滤池来去除原水在混凝沉淀后的残留絮体和杂质。本工程采用运行稳妥可靠的均粒滤料V型滤池，分4池，反冲洗泵房及鼓风机房与滤池合建。采用石英砂均质单层滤料，配水系统为长柄滤头及混凝土预制滤板，气水反冲洗，滤池反冲洗水排入厂内回流调节池。
清水池1座，分为2格，总有效容积4000m3，为水厂近期规模的16%。
水厂内采用二氧化氯消毒，两点加氯，前加氯（除藻类必要时投加）放在混凝沉淀前，后加氯消毒放在过滤后。前加氯根据流量信号可自动或手动调节投加量，后加氯根据余氯信号反馈自动调节投加量，前后加氯的控制由PLC完成。
二、水厂主要污泥处理构筑物
水厂内设污泥调节池一座，负责收集反应沉淀池排泥，将污泥排入浓缩池。
污泥浓缩采用重力式浓缩池，建在污泥浓缩间内。浓缩池中浓缩后的污泥排至储泥池中，澄清后的上清液回流至回流调节池。
储泥池的功能一是调节污泥浓缩池排泥的不均匀性，二是使浓缩池排出的污泥在储泥池内进行充分的混合，使污泥浓度更加均匀以利于污泥脱水机的运行。
污泥脱水设备采用离心式脱水机，脱水后的泥饼含水率不大于80%，用输送机送至污泥脱水机房外的贮泥棚内，装车运往厂外。
4.结束语
通过以上工程实例的介绍，净水工艺方案的选择应依据原水的水量、水质及当地气候特点，采用技术可靠、运行安全、操作管理方便、确保出水水质，经济合理的处理工艺。
参考文献:
[1] 严熙世、范瑾初主编.给水工程（第四版）.北京：中国建筑工业出版社，1999
[2] 崔玉川、员建、陈宏平编.给水厂处理设施设计计算.北京：化学工业出版社，2003.5
[3]上海市政工程设计院主编.给水排水设计手册·第3册.北京：中国建筑工业出版社，2004第二版