農村安全飲水工程水處理工藝研究

◎謝巖

水資源是重要的自然資源，特別是飲用水，是關乎國家安全、社會穩定以及人民身體健康的重要資源。我國是一個水資源匱乏且受到嚴重污染的國家，由于工農業生產排放大量廢水，以及城鎮居民生活污水、糞便垃圾等污染水體，我國的水源水質受到很大影響，在作為飲用水水源的27 條主要河流中，有56%受到不同程度的污染，特別是農村地區，飲用水的水質存在較大的安全隱患。

一、安全飲水工程工藝設計

飲用水處理是將水源水體處理成為符合生活飲用水要求的過程，水處理工藝選擇的原則是針對水源點水質的特點，以最低投資和運行費用達到生活飲用水要求的出水水質。安全飲水工藝流程一般如下圖1 所示。

其中混合池、絮凝池、深沉池、濾池是飲用水處理中的核心部位，處理工藝包括了加藥、混合、絮凝、深沉、過濾、消毒等步驟，其中混凝、深沉工藝的作用是除去水中雜質；過濾工藝的作用是除去水中剩余懸浮物質；消毒工藝的作用是殺滅水中的致病微生物，以達到生活飲用水水質要求。

二、水處理工藝

現階段農村安全飲水工程的水處理工藝主要包括混合工藝、絮凝工藝、深沉工藝、過濾工藝和消毒工藝。

1.混合工藝。混合工藝在飲用水處理中主要的作用是利用水流的流動性，使藥劑能在被處理的水體中得到均勻快速的擴散，因此其工藝控制主要在藥劑混合的時間和強度上。為了使混合工藝能為后續的水處理提供較好的條件，對工藝處理的時間要求比較高，藥劑混合的時間需要較快，并且要確保藥劑在水體中擴散速度較快，擴散程度要均勻。現階段采用較多的混合工藝處理方式主要包括管道靜態混合和機械攪拌混合，靜態混合具有施工方便、投資較小、設備不復雜、占地面積小、混合效果比較好等特點，機械攪拌混則具有相對較高的靈活性，可以通過機械根據水源流量的變化進行攪拌強度的調整，確保混合工藝的效果，但其方式存在設備易損壞，造價較高等缺點，同時對機械調節的控制水平要求也較高。

在混合工藝中，有一種新型的管道靜態混合工藝設備，為微渦管式混合設備，其工藝處理方式有傳統管道靜態混合器的全部優點，強化了宏觀混合與亞微觀混合，能夠確保藥劑混合的程度達到最佳，使其充分發揮作用，但是設備投資較高。

2.絮凝工藝。常規的絮凝反應工藝有：普通折板絮凝工藝、穿孔旋流絮凝工藝、孔室絮凝工藝、機械絮凝工藝、渴流絮凝工藝、網格絮凝工藝及微渦折板絮凝工藝等。穿孔旋流絮凝工藝、渦流絮凝工藝、孔室絮凝工藝，優點是構造簡單，造價低，缺點是不適應水量的變化，反應效果差，占地面積大，大型水廠一般不宜采用；普通折板反應工藝、隔板反應工藝，雖然反應效果好，所需反應時間短，但大水量，對低濁度水質情況不宜采用，構造較復雜，造價高；機械反應工藝的反應效果好，水力損失小，但機械設備維護管理比較復雜；網格反應工藝是應用湍流理論發展起來的一種工藝類型，在垂直水流方向上旋轉網格或柵條，水流通過網格或柵條的孔隙時，水流過孔隙斷面使流速發生變化，從而形成了良好的絮凝條件，因此反應效果好，反應時間短，構造相對簡單，但其工藝在運行過程中，對工藝的控制要求較高。

3.深沉工藝。常用的深沉工藝有：平流深沉工藝、普通斜板（管）深沉工藝。平流深沉工藝的處理效果比較好，處理成果比較穩定，其工藝的構成相對簡單，在進行水處理的過程中，管理較為方便，水池深度要求也不高，并不需要填料，其排泥可以采用機械方式，對水源水量以及水質的沖擊負荷有較強的適應性，但是存在處理時間長、占地面積較大和投資較高等缺點；斜管深沉工藝運用斜管深沉設備大大增加了深沉面積，有效改善了水力的條件，可以較大大幅度的提高飲用水的處理能力，斜管深沉工藝具有停留時間短，深沉效率高，占地省等優點，因此被廣泛采用。

4.過濾工藝。常用的過濾工藝包括普通快濾池、無閥濾池等形式。相應的處理構筑物稱為過濾池，中小型水廠常用的濾池池型有：普通快濾池，重力或無閥濾池。普通快濾池采用大阻力配水系統，反沖水頭約7m，須設反沖洗水池或反沖洗泵進行沖洗，應用廣泛，運行穩定可靠，特點是閥門多，運行操作與檢修工作量大。

重力無閥濾池采用小阻力配水系統，單個濾池就可構成過濾與反沖洗池完整運行系統，不需設大型閥門，運行可以實現水力自動控制，管理方便。不足之處是濾池較大，單池面積較小（一般小于25m2），濾料上面有頂蓋不便維護，無閥濾池在反沖洗時進行水不停，浪費水。

5.消毒工藝。消毒工藝主要是采用二氧化氯來進行消毒殺菌。此工藝以氯酸鈉為原料，通過二氧化氯發生器制取消毒劑CLO2，此工藝安全可靠，運行成本低，已在國內大多數農村安全飲水工程中得到廣泛的應用。

結束語：農村安全飲水工程中，水處理工藝的選擇要從項目建設的經濟效益方面來考慮，但最重要的是保障水處理效果達到國家關于飲用水的相關標準要求，確保水體的凈化技術保持一定的先進性和成效性，為農村居民的身體健康提供有效的保障。