小型凈水廠在新干縣農(nóng)村飲水工程的應(yīng)用

趙金蓮，余誼華，曹毛如，周九英

（1.江西省新干縣窯里水庫管理局，江西 新干 331300；2.江西省新干縣自來水公司，江西 新干 331300；3.江西省新干縣水利局，江西 新干 331300；4.江西省新干縣贛江河道堤防管理局，江西 新干 331300）

近年來，江西省大力開展農(nóng)村飲水工程建設(shè)，為解決農(nóng)村飲水問題提供了極大的保障，新干縣政府高位推動此項工作，將其作為民生工程的重點，2018年以來縣級財政每年投入2 000萬元加快推進(jìn)農(nóng)村飲水工程建設(shè)[1]。至目前為止，新干縣農(nóng)村飲水工程形成了3種建設(shè)模式：一是以縣城自來水廠為依托，通過管網(wǎng)延伸將供水范圍擴大到周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)，逐步實現(xiàn)城鄉(xiāng)供水一體化；二是盤活老水廠，對原有集中供水工程實施提質(zhì)增效改造，提升供水能力；三是對縣、鄉(xiāng)水廠無法延伸到的偏遠(yuǎn)山區(qū)，因地制宜新建小型凈水廠，解決當(dāng)?shù)氐娘嬎щy問題。第一種建設(shè)模式引用的是縣城自來水，供水水質(zhì)有保障，居民可直接飲用，后兩種建設(shè)模式引用的是地表水，水質(zhì)必須經(jīng)過凈化處理才可飲用。經(jīng)過一段時間的摸索，將小型凈水廠引入工程建設(shè)，能有效保障用水水質(zhì)，在新干縣老水廠改造和新型凈水廠建設(shè)中都起到了較好的效果。本文以已完工的新干縣麥斜鎮(zhèn)陽團(tuán)村農(nóng)村飲水工程為例，詳細(xì)介紹了其原理及應(yīng)用。

1 小型凈水廠工作原理

小型凈水廠是利用靜態(tài)管道混合器、一體化設(shè)備和清水池，將原水經(jīng)過混凝、絮凝、沉淀、過濾、消毒等工藝處理，使水質(zhì)達(dá)標(biāo)的構(gòu)筑物總稱。其中靜態(tài)管道混合器是將投加混凝劑的原水均勻混合、快速反應(yīng)，要求進(jìn)入靜態(tài)混合器的水壓需在8.0m水頭以上。一體化設(shè)備含絮凝池、斜管沉淀池和全自動濾池配水箱，絮凝池是將原水中細(xì)小懸浮物、膠體物質(zhì)與混凝劑進(jìn)行反應(yīng)生成絮狀物（俗稱礬花）；斜管沉淀池是依靠重力將生成的絮狀物截留、沉淀；全自動配水箱是將水自上而下通過過濾層進(jìn)行過濾，進(jìn)一步去除水中的懸浮物。過濾后的水，在水的濁度低于1NTU后，投加含氯消毒液，消毒后流入清水池儲存，清水池中的水通過自流或泵送，向用水戶供水[2]（小型凈水廠工藝流程詳見圖1）。

小型凈水廠運行后沉淀下來的泥渣要及時排除，為達(dá)到節(jié)能減排效果，排出的污泥進(jìn)入回收池，凈水機過濾反沖洗水接至回收池回收利用。

圖1 小型凈水廠工藝流程示意圖

2 工程應(yīng)用實例

2.1 工程概況

麥斜鎮(zhèn)陽團(tuán)村供水工程為新建引用山泉水的農(nóng)村飲水工程，工程設(shè)計供水規(guī)模240m3/d，工程總投資145.5萬元，設(shè)計供水人口為2 400人，可解決陽團(tuán)村2 011人的飲水問題。工程采用DE90的PE管從林場水源點將水引至新建水廠位置凈化處理，處理后通過DE110的PE管輸送到村口，再將變徑DE的PE管分3條主管輸送到村內(nèi)主干道，最后由DE63、DE50、DE32的3條支管輸送入戶[3]。

項目若采用傳統(tǒng)的引用山泉水建設(shè)農(nóng)村飲水工程模式，即蓄水池→過濾池→清水池→用戶，只可解決村民飲水需求問題，無法保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)問題。在本次項目中采用新建小型凈水廠代替過濾池，能較好地保證末梢水水質(zhì)，用戶可安全飲用。

2.2 工程設(shè)計

2.2.1 凈水工程工藝流程

水源點不同，水質(zhì)存在較大差別。按照農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)主要以生活飲用水為主的要求，凈水廠工藝流程應(yīng)根據(jù)水源檢測報告、用戶對水質(zhì)的要求并結(jié)合有關(guān)規(guī)范，同時參考相似情況下已建成運行工程的工藝流程確定。陽團(tuán)村地處丘陵地帶，水量充沛，村莊未建農(nóng)村飲水工程之前，主要以房前屋后手壓井淺層地表水為飲用水源，由于生活環(huán)境污染，水質(zhì)遭到破壞，導(dǎo)致居民無法直接飲用。2018年該村擬在距離村莊1.2km水流匯集處新建一攔水壩作為農(nóng)村飲水工程，縣疾控中心對該處水源進(jìn)行了檢測論證，水體符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》三類要求，可作為集中式生活飲用水地表水源。本項目凈水工程工藝主要考慮水的渾濁度、pH值、微生物指標(biāo)以及懸浮物含量等相關(guān)指標(biāo)，工程工藝流程如圖2[4]。

2.2.2 凈水工程消毒方案比選

原水經(jīng)過凈水設(shè)備沉淀過濾后，水質(zhì)可基本達(dá)到要求，為防止外部環(huán)境帶來的病原微生物污染，還需對凈化后的水體進(jìn)行消毒處理方可輸送至用戶使用。目前我國農(nóng)村飲用水消毒處理常用方法有二氧化氯、漂白粉等，也可以采用次氯酸鈉、紫外線進(jìn)行消毒處理，表1為凈水廠消毒方案比選表。

綜合考慮以上消毒劑的效果及本地經(jīng)濟與社會發(fā)展條件，本工程選用二氧化氯的消毒方法，其工藝較為成熟，消毒效果好，在國內(nèi)應(yīng)用較為廣泛。

圖2 麥斜鎮(zhèn)陽團(tuán)村農(nóng)村飲水工程工藝流程圖

表1 凈水廠消毒方案比選

2.3 效果分析

麥斜鎮(zhèn)陽團(tuán)村在未建農(nóng)村飲水工程之前主要以淺層的壓井水為主，2013年4月新干縣疾病預(yù)防控制中心對壓井水進(jìn)行了檢測，檢測結(jié)果表明地下水的大腸菌群、細(xì)菌總數(shù)等指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)，水質(zhì)不符合國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（檢測結(jié)果詳見表2）。2018年10月小型凈水廠建成并通水運行 ，次年6月縣疾病預(yù)防控制中心再次對建成凈水廠后的陽團(tuán)農(nóng)村飲水工程進(jìn)行了采樣檢測（檢測結(jié)果詳見表3），檢測結(jié)果表明水的菌落總數(shù)、總大腸菌群數(shù)等指標(biāo)都得到了有效控制，水質(zhì)符合GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，群眾可以放心飲用。

3 適用條件分析

（1）采用重力自流的新建小型凈水廠需具備一定水頭落差，水頭落差一般要達(dá)到8.0m以上；對水頭落差達(dá)不到要求的凈水工藝改造項目，一般采用二次加壓或倒虹吸管等方式引水流入凈水廠，如新干縣七琴鎮(zhèn)網(wǎng)形坑水廠凈水工程改造項目，采用倒虹吸管方式從庫區(qū)溢洪道引水流入凈水廠進(jìn)行過濾消毒處理[6]。

（2）小型凈水廠選型要以滿足用戶需求為主，農(nóng)村自來水需求量一般按100L/人·d標(biāo)準(zhǔn)計算用水量，在設(shè)備選型時，要以工程蓄水量、覆蓋范圍、受益人口等參數(shù)作為設(shè)備選型依據(jù)。

表2 未建農(nóng)村飲水工程之前麥斜鎮(zhèn)陽團(tuán)村個人居民水質(zhì)檢測結(jié)果

表3 建成后麥斜鎮(zhèn)陽團(tuán)村集中供水工程水質(zhì)檢測結(jié)果

4 結(jié)論

小型一體化凈水廠具有投資小、見效快、運行時效性長、水質(zhì)有保障的特點。水廠在運行中無需電力，利用地勢高低產(chǎn)生的水流落差壓力，來實現(xiàn)一體化設(shè)備的各項凈水處理工藝的自動運行，以確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)。且水廠后期無需投入太多人力，只需定期3～4天進(jìn)行藥劑的添加，無需專人每天看守，大大節(jié)省了勞動力成本。新干縣麥斜鎮(zhèn)陽團(tuán)水廠的建成是我縣在農(nóng)村飲水工程建設(shè)工作中的一個標(biāo)志性突破，是在以往農(nóng)村飲水工程建設(shè)工作中不斷摸索總結(jié)出來的經(jīng)驗，為今后農(nóng)村飲水工程建設(shè)起到示范性作用。