凈水工藝在莊浪縣梁河北調(diào)人飲工程中的應(yīng)用

楊利民

（甘肅省莊浪縣水務(wù)局，甘肅莊浪744600）

1 基本情況

莊浪縣梁河北調(diào)人飲工程修建的梁河水廠位于莊浪縣東北部，該工程是充分利用梁河水庫水資源修建的電提式人飲工程，供水規(guī)模為3 657.47 m3/d。工程規(guī)劃從梁河水庫閘室旁閘閥井內(nèi)出水管接引水管道，至規(guī)劃修建的沉砂池，對水庫水源進行預(yù)沉砂處理，然后從沉砂池鋪設(shè)引水管道至規(guī)劃修建的水廠凈水車間，水廠內(nèi)凈水車間對水資源處理后流入規(guī)劃修建的2 000 m3方形蓄水池，修建加壓泵站并鋪設(shè)輸水管道向原有管道加壓供水[1，2]。

2 凈水工藝

對于每一個凈水廠來說，科學(xué)、合理的選擇凈水工藝是關(guān)鍵，并且與水廠工程的經(jīng)濟運行有著密切關(guān)聯(lián)。目前國內(nèi)凈水大都采用的工藝是混凝沉淀或澄清、氣浮、過濾、消毒4個階段，也就是常說的常規(guī)水處理工藝（見圖1）。常規(guī)水處理工藝是指對一般濁度的原水采用混凝、沉淀（澄清、氣浮）、過濾、消毒的凈水過程，處理工藝是以去除濁度、色度和細菌、病毒為主。根據(jù)當(dāng)?shù)厮|(zhì)及實際情況，本工程采用絮凝—沉淀（澄清、氣浮）—過濾—消毒4個階段的常規(guī)凈水工藝，即從梁河水庫來水自流或提升到斜管沉淀池，在沉淀池內(nèi)沉淀后，去除水中的較大懸浮物，再自流進入氣浮濾池，在氣浮濾池內(nèi)進一步過濾及氣浮處理去除水中的雜質(zhì)及膠體狀物質(zhì)，最后經(jīng)管道投加次氯酸鈉消毒后自流進入原有清水池，然后從清水池電提供水到用水戶。

圖1 常規(guī)水處理工藝流程

2.1 沉淀工藝

針對工程原水水質(zhì)為夏季高含沙量、高濁度，冬季為低溫低濁度、含沙量小的特點，本工程絮凝過程采用機械混合方式，該混合方式能利用機械攪拌器的快速旋轉(zhuǎn)，使混凝劑迅速而有效的均勻擴散于整個水池中，使水中的膠體脫穩(wěn)，混合效果良好，水頭損失小，混合效果不受水量變化的影響（見圖2）；同時利用網(wǎng)格絮凝反應(yīng)，添加絮凝劑將水庫來水中的有機性懸浮物、活性污泥等雜質(zhì)互相碰撞凝聚，顆粒尺寸變大，然后沉降。水的沉淀處理效率不僅取決于顆粒沉速，而且與沉淀池深度有關(guān)。同時，考慮到本工程原水的處理難點是低溫低濁，針對低溫低濁水的特點，選擇沉淀池的原則是考慮有懸浮活性的泥渣層，或水在構(gòu)筑物內(nèi)有較長的停留時間，以達到對低濁水沉淀的效果。因此，本工程采用斜管沉淀池設(shè)計，在平流或豎流式沉淀池內(nèi)利用傾斜的平行管或平行管道分割成一系列淺層沉淀層，已處理的和沉降的沉泥在各沉淀淺層中相互運動并分離（見圖3），具有去除率高、停留時間短、占地面積小、機修設(shè)備少等特點。混凝劑采用國內(nèi)各水廠普遍使用的聚合氯化鋁（PAC），助凝劑選用聚丙烯酰胺（PAM）。

圖2 機械攪拌澄清池

圖3 斜管池結(jié)構(gòu)

2.2 過濾工藝

過濾池采用氣浮移動罩濾池，氣浮濾池適合低溫、低濁水的處理，處理效果好，出水濁度小于1 NTU。同時，該池用水沖洗，反沖洗效果好，全過程可實現(xiàn)自動控制，操作簡單，運行費用低，且氣浮濾池強化了濾池前水的處理，濾池負擔(dān)輕，出水水質(zhì)中有機物質(zhì)、膠體、石油類、色度、異味、濁度、溶氧等項目是普通濾池?zé)o法比擬，投資經(jīng)濟合理（見圖4）。

圖4 氣浮濾池原理示意圖

2.3 消毒工藝

本水廠主要采用的是次氯酸鈉消毒，次氯酸鈉不但是消毒工藝中的強氧化劑，而且也是消毒劑，它與氯和氯的化合物相比，不但具有相同的氧化性和消毒作用，而且具有造價低廉和生產(chǎn)、使用安全性高的優(yōu)點。次氯酸鈉是通過價格低廉的工業(yè)鹽或海水稀釋的溶液，經(jīng)過無隔膜電解發(fā)生的產(chǎn)物。工作時，設(shè)備內(nèi)首先將符合生產(chǎn)要求的鹽加至溶鹽罐中，稀釋為飽和的鹽水液，同時將水進行軟化處理，利用鹽水泵將飽和鹽水和已經(jīng)軟化的水按一定比例在無隔膜電解槽內(nèi)調(diào)為稀鹽水，電解槽內(nèi)會電解稀鹽水產(chǎn)生次氯酸鈉溶液，然后將產(chǎn)生的次氯酸鈉溶液利用自然循環(huán)形式儲存于存儲罐。次氯酸鈉溶液通過計量泵輸送至被消毒水體，為確保次氯酸鈉質(zhì)地新鮮及具有較高的活性，保證消毒效果，本裝置同時將發(fā)生的次氯酸鈉投至被消毒水體。次氯酸鈉發(fā)生過程為隔膜式自然循環(huán)形式，鹽利用率高，電解過程電流效率高，次氯酸鈉產(chǎn)率大，能耗小，運行費用低。次氯酸鈉發(fā)生器具有投資少、占地省、設(shè)置靈活的特點。

3 結(jié)語

常規(guī)水處理工藝具有高效、經(jīng)濟、操作簡單、運行費用低等特點。原水源為溝道截水墻取水，只經(jīng)過沉沙和加氯消毒，不能達到GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準》，嚴重影響當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳詈徒】怠Ｍㄟ^在莊浪縣梁河北調(diào)人飲工程中科學(xué)、規(guī)范的應(yīng)用，出水水質(zhì)均達到國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準》（GB5749-2006）指標(biāo)要求，有效改變了當(dāng)?shù)厮|(zhì)不穩(wěn)定的局面，減少了農(nóng)村居民各種疾病的發(fā)生概率，同時對改善當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境、社會環(huán)境和提高群眾生活水平起到積極作用，加快了受益區(qū)群眾致富奔小康的步伐，促進了西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，因而具有十分重要的社會意義。