論文導(dǎo)讀:根據(jù)農(nóng)村用水及投資規(guī)模特點,通過對傳統(tǒng)水處理構(gòu)筑物的改進(jìn),特別是對重力無閥濾池的改造,克服了原重力無閥濾池投資大、單池過濾面積小、配水不均勻、沖洗頻繁且不徹底等缺點,尋找了一種適用農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)中小型水廠的處理工藝和設(shè)計方法,并應(yīng)用于實際工程。結(jié)果表明:該給水處理工程具有結(jié)構(gòu)簡單、操作維護(hù)方便、出水水質(zhì)良好、運行穩(wěn)定、投資小且運行費用低的特點,為農(nóng)村小型水廠的設(shè)計和改造提供了一種有效的方法。
關(guān)鍵詞:中小型水廠,設(shè)計,工程實踐
1. 前言
水,是生命之源,是經(jīng)濟社會發(fā)展的命脈。據(jù)統(tǒng)計,到2000年底,中國農(nóng)村仍有3.79億人存在飲水困難或飲水不安全,占當(dāng)時全國農(nóng)村總?cè)丝诘慕?0%。在我國,飲水安全是一個沉重的話題、一個艱巨的任務(wù)。論文大全,設(shè)計。如何盡快讓這3億多農(nóng)民喝上安全水,成為中共中央、國務(wù)院和各級黨委政府及人民群眾的共同愿望。國家主席胡錦濤在2005年中央人口資源環(huán)境工作座談會上明確提出要把“切實保護(hù)好飲用水源,讓群眾喝上放心水作為首要任務(wù)”。溫家寶總理在政府工作報告中提出了“讓人民群眾喝上干凈的水、呼吸清新的空氣,有更好的工作和生活環(huán)境”的工作目標(biāo)。因此,如何搞好農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)中小型水廠的建設(shè),確保農(nóng)村人口的飲水安全,是各級政府工作當(dāng)務(wù)之急,也是水務(wù)工作人員一項義不容辭的工作。
本人根據(jù)長期從事給水排水工程的教學(xué)和實踐,總結(jié)傳統(tǒng)水處理構(gòu)筑物的特點,結(jié)合農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水的實際情況加以改進(jìn),并在湖南省東部某鄉(xiāng)鎮(zhèn)用于實踐,經(jīng)過兩年的運行實踐,該工程運行穩(wěn)定、效果很好,各項水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到我國飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),F(xiàn)予以介紹,以供參考之用。
2.工程概況
湖南省東部某鄉(xiāng)鎮(zhèn)位于撈刀河畔,現(xiàn)有人口1.1萬,近期設(shè)計用水量為4000m3/d,遠(yuǎn)期設(shè)計用水量為10000 m3/d,水源水取自撈刀河上游,經(jīng)實地測量,水質(zhì)較好,可以作為水源水(如表1所示)。根據(jù)水源、鄉(xiāng)鎮(zhèn)地形以及用水特點,并充分考慮到該工程的投資經(jīng)費,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后,決定采用圖1所示水處理工藝流程 [1-2]。
3.工藝說明及主要構(gòu)筑物一泵站:
一座,為節(jié)省投資,在靠近岸邊河床上打一直徑為Ф3000mm集水井,井里敷設(shè)一根Ф500的管子通向河中央(頭部做防堵處理),以確保沽水期能取水,利用兩臺(一臺備用)潛水泵取水,Q=200 m3/h,H=20m。實物如圖2所示。
反應(yīng)池:一座,采用豎井式柵條絮凝反應(yīng)池,5500*3800*5000mm,與沉淀池合建。該類反應(yīng)池具有絮凝效果好、水頭損失小、絮凝時間較短的優(yōu)點,豎井內(nèi)的隔板和柵條均采用松木木質(zhì)結(jié)構(gòu)。主要設(shè)計參數(shù):分18個豎井,前段過柵流速為0.29 m/s,中段過柵流速為0.23m/s,
沉淀池:一座,采用斜管沉淀池,5500*3800*5000mm。論文大全,設(shè)計。雖然平流式沉淀池具有結(jié)構(gòu)簡單、管理運行方便、出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點,在大中型水廠中廣泛應(yīng)用,但在城鎮(zhèn)的一些中、小型水廠使用存在如下兩個問題[3]:①由于水量小,會使沉淀池外型呈狹長條形,不易進(jìn)行水廠整個工藝流程的平面布置。如當(dāng)水量規(guī)模為5000m3/d,沉淀時間取1h時,沉淀池寬度只需2m左右,而長度需近40m,再加上前端反應(yīng)設(shè)備,長寬比則更大,一些受場地面積及廠區(qū)進(jìn)出水管方向限制的小型水廠,無法采用。②難以和前端反應(yīng)設(shè)備相街接。傳統(tǒng)的平流式沉淀池和隔板反應(yīng)池,二者在水力條件、工藝尺寸上相對協(xié)調(diào),如水量過小、沉淀池寬度過窄,則隔板反應(yīng)池難以設(shè)計和施工。因此采用生產(chǎn)能力較高,又節(jié)省占地面積的斜管沉淀池。主要設(shè)計參數(shù):反應(yīng)時間120min,表面負(fù)荷為2.5mm/s。
濾池:一座,采用改造后的重力無閥濾池,4500*4500*3500mm?紤]到用水量少,資金緊張,濾池暫建一座。此外,由于水源水質(zhì)易受季節(jié)變化大,特別是在洪水期濁度很大;同時因傳統(tǒng)重力無閥濾池配水不均勻、單池過濾面積小、沖洗頻繁且不完全等缺點,對其進(jìn)行了如下改進(jìn)(見圖3):①改小阻力配水系統(tǒng)為大配水系統(tǒng),使過濾和反沖洗配水均勻,并可增加單池面積;②去掉沖洗虹吸系統(tǒng),改自動虹吸沖洗為人工閥門控制,可節(jié)省水廠自用水;③省去了沖洗水箱,沖洗水來自清水池,這樣一方面可確保濾料沖洗干凈,這在濁度高的洪水期尤其重要;二是水質(zhì)不易受到污染;三是可以節(jié)省投資;④利用改變安裝在沖洗虹吸管上的沖洗閥門7的高度和開啟度,可以調(diào)節(jié)沖洗水頭和沖洗水量,以充分滿足沖洗效果。
工作過程:打開進(jìn)水閥門2和清水管閥門10,關(guān)閉沖洗閥門7,來自沉淀池的水由進(jìn)水管3注入濾池,經(jīng)濾料層過濾后,匯集到配水總管9,再由清水管1流入清水池;隨著過濾過程的進(jìn)行,濾料層阻力越來越大,濾池水位也隨著慢慢上升至排氣管5(為了便于觀察水位高低,排氣管5上的閥門6的上端采用透明鋼化玻璃管),根據(jù)水位的上升高度,確定是否需要沖洗。論文大全,設(shè)計。論文大全,設(shè)計。
反沖洗過程:當(dāng)排氣管5水位達(dá)到一定高度時,需要進(jìn)行反沖洗。關(guān)閉進(jìn)水閥2和排氣閥6,此時沖洗管虹吸條件已形成,緩慢打開沖洗閥7,即反沖洗開始,可以根據(jù)沖洗水的顏色確定反沖洗過程是否完成。
消毒:采用ClO2消毒,ClO2發(fā)生器一臺。雖然氯氣消毒具有價格低的優(yōu)點,但存在以下缺點:①氯氣是一種劇毒物品,若管理不善或使用不當(dāng),將會對人和設(shè)備造成惡性傷害;②需要使用壓力容器及管道,如果使用不慎或其中雜質(zhì)(三氯化氮)含量過高,及易產(chǎn)生爆炸;③氯氣分子容易和水中的微量有機物反應(yīng),產(chǎn)生致癌物質(zhì)—鹵代有機物。如:三氯甲烷、四氯化碳、鹵乙酸等;④液氯投加需要專門的設(shè)備,投資高。
二氧化氯是強氧化劑,殺菌速度快,不會在水中形成大量三氯甲烷、四氯化碳、鹵乙酸等致癌物質(zhì),殺菌效果比氯氣消毒劑強,又無氯的氣味和刺激性,而且能破壞水中的酚類化合物、鐵化物、藻類,從而除臭、除味效果好,對設(shè)備無腐蝕作用[4]。ClO2用量為2.0~3.0mg/L,管網(wǎng)中ClO2殘余留量為0.2mg/L。
清水池:二座,2*1000m3。建設(shè)兩個清水池,主要考慮到農(nóng)村用水的不均勻性,以及水處理設(shè)備的維修和供電的連續(xù)性等問題,同時也考慮到因節(jié)省投資而只采用一套水處理設(shè)備所帶來的不足。論文大全,設(shè)計。
4. 結(jié)束語
該給水工程特別對重力無閥濾池改造,獲得了非常好的效果,工程竣工后經(jīng)過兩年多的正常運行以來,系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全可靠、管理維護(hù)簡單方便,處理效果顯著,出水水質(zhì)良好且穩(wěn)定,經(jīng)衛(wèi)生局檢測部門的定期和不定期抽檢,出水濁度<1NUT,pH=7.1,管網(wǎng)中ClO2殘余留量為0.19mg/L,其它各項水質(zhì)指標(biāo)均已達(dá)到我國《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2006)標(biāo)準(zhǔn),滿足了用戶的需求,并取得較好的經(jīng)濟效益。論文大全,設(shè)計。為農(nóng)村小型水廠的設(shè)計和改造提供了一種有效的方法。
參考文獻(xiàn)
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[3]李瑛霞,錢學(xué)武.型水廠中平流式沉淀池的改進(jìn)和應(yīng)用[J],中國給水排水,2005,Vol.11No.5,42~43
[4]張清文,蔣勵,何友蘭.二氧化氯的性質(zhì)及用于對水消毒的優(yōu)點[J]. 中國消毒學(xué)雜志.2000,Vol.17,No.4,220-221