高星艷

（臨縣水利局，山西 臨縣 033200）

2009年臨縣縣城人口5.68萬人，年用水量207萬m3，日用水0.57萬m3。2012年，臨縣縣城人口達(dá)到11.5萬人，年需水量420萬m3，日需水1.15萬m3。當(dāng)時供水工程的日供水能力為0.9萬m3，日缺水0.25萬m3。2015年縣城人口達(dá)到14.85萬人，日需水量2萬m3，缺水情況更加嚴(yán)重，住房位置高的居民和高樓上的居民，常常沒水吃。有的人為了等水，徹夜等候。預(yù)計2020年縣城人口將達(dá)到16.47萬人，日需水量可達(dá)到2.8萬m3。

1 基本情況

1.1 飲水工程情況

在地下水和泉水資源開發(fā)殆盡的情況下，縣政府決定從臨縣最大的水庫——陽坡水庫引水。陽坡水庫設(shè)計總庫容1 794萬m3，1974年—2004年多年平均徑流量1 790萬m3，50%年份入庫徑流量1 575萬m3；95%年份入庫徑流量778萬m3，水源充足。

2014年—2016年，實(shí)施了縣城引水一期工程。從陽坡水庫出水口引到太平村，長23.948 km，采用玻璃鋼管引水，直徑0.6 m，單管設(shè)計流量0.5 m3/s，年可引水475～950萬m3。管線建筑物206件，包括排氣閥井37件，檢查井4件，流量計1件，退水閥井3件，分水閥井3件，調(diào)壓室3件，進(jìn)水池1件，鎮(zhèn)墩154件，穿河穿路11處。工程等別Ⅳ等，主要建筑物級別Ⅳ級，概算總投資3 600萬元。

2016年實(shí)施了縣城引水二期工程。從太平村接起，到榆林水廠，全長9.723 km，采用球墨鑄鐵管管道，有壓重力流輸水，管徑0.6 m，管線建筑物有控制閥井2件，流量計井2件，調(diào)壓閥井一件，排氣閥井14件，排水閥井5件，交叉建筑物4件，鎮(zhèn)墩20件，概算總投資3 472.8萬元。設(shè)計引水流量0.22 m3/s，日引水1.9萬m3，加上原有引水能力0.9萬m3，日引水達(dá)到2.8萬m3，可滿足縣城2020年的生活用水。

2017年實(shí)施了三期工程——自來水廠工程。在原供水廠基礎(chǔ)上擴(kuò)建，建設(shè)內(nèi)容有進(jìn)水格柵渠、絮凝反應(yīng)池、Ⅴ型濾池、濾池操作室、紫外消毒渠、加氯加藥間、污泥儲池、污泥濃縮池、污泥脫水間等，概算總投資2 127.07萬元。

1.2 凈化工藝流程

因庫區(qū)上游有村莊，新引庫水的水質(zhì)較差，需凈化后再利用。經(jīng)國家城市供水水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)太原監(jiān)測站2013年4月出具的水質(zhì)檢測報告，99項(xiàng)檢測項(xiàng)目中，除肉眼可見物、渾濁度外，其余97項(xiàng)均符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-2006）。因此，凈化工藝的關(guān)鍵是，對水中的渾濁度和肉眼可見物進(jìn)行針對性處理。

確定采用的引水工藝流程：水源、絮凝反應(yīng)沉淀池、濾池、消毒后清水池、配水管網(wǎng)。

2 絮凝與沉淀池工藝選擇

2.1 混合絮凝方式的選擇

混合是將藥劑充分、均勻地擴(kuò)散于水體的工藝過程，不同混合方式的主要優(yōu)缺點(diǎn)：

往復(fù)式隔板絮凝池。優(yōu)點(diǎn)是絮凝效果較好，構(gòu)造簡單，施工方便。缺點(diǎn)是絮凝時間長，水頭損失大，轉(zhuǎn)折處絮粒易破碎，出水水量不易分配均勻。

回轉(zhuǎn)式隔板絮凝池。優(yōu)點(diǎn)是絮凝效果較好，水頭損失較小，構(gòu)造簡單，管理方便。缺點(diǎn)是出水水量不易分配均勻。

折板絮凝池。優(yōu)點(diǎn)是絮凝時間短，絮凝效果好。缺點(diǎn)是構(gòu)造較復(fù)雜，水量變化影響絮凝效果。

網(wǎng)格絮凝池。優(yōu)點(diǎn)是絮凝時間短，絮凝效果好，構(gòu)造簡單。缺點(diǎn)是水量變化影響絮凝效果。

機(jī)械絮凝池。優(yōu)點(diǎn)是絮凝效果好，水頭損失小，可適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化。缺點(diǎn)是需機(jī)械設(shè)備和經(jīng)常維修。

根據(jù)以上幾種形式對比，結(jié)合本工程水源充足，水量變化不會很大的實(shí)際，最后選擇用網(wǎng)格絮凝池。

2.2 沉淀池工藝的選擇

平流沉淀池。優(yōu)點(diǎn)是造價低，操作管理方便，施工簡單，對原水濁度適應(yīng)性強(qiáng)，潛力大，處理效果穩(wěn)定，帶有機(jī)械排泥設(shè)備時，排泥效果好。缺點(diǎn)是占地面積大，采用機(jī)械排泥設(shè)備時，需維護(hù)機(jī)械排泥設(shè)備（大中型凈水廠）；不采用機(jī)械排泥設(shè)備時，排泥較困難。

斜管沉淀池。優(yōu)點(diǎn)是沉淀效率高，占地少。缺點(diǎn)是耗用材料多，老化后更換費(fèi)用高；對原水濁度適應(yīng)性較平流池差；不采用機(jī)械排泥設(shè)備時，排泥較困難；采用機(jī)械排泥設(shè)備時，維護(hù)管理較平流池困難?？捎糜诟鞣N規(guī)模水廠，宜用于老池的改建、擴(kuò)建和挖潛，適用于需保溫的低溫地區(qū)，單池處理水量不宜過大。

由于本工程場地不寬裕，故選用斜管沉淀池。

3 濾池與消毒工藝比選

3.1 濾池工藝選擇

單層濾料普通快濾池。優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行管理可靠，有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，池深較淺，節(jié)省動力。缺點(diǎn)是閥件較多，一般為大阻力沖洗，需設(shè)沖洗設(shè)備。各種水廠均可適用，單池面積不大于100 m2。

雙層濾料普通快濾池。優(yōu)點(diǎn)是濾速較高，含污能力較大（約為單層濾料的1.5～2倍），無煙煤做濾料，易取得。缺點(diǎn)是濾料粒徑選擇較嚴(yán)格，沖洗操作要求高，常因煤粒不符合規(guī)格，發(fā)生跑煤現(xiàn)象，煤砂之間易積泥。各種水廠均可適用，單池面積不大于100 m2，用于改造單層濾料舊廠以提高出水量。

接觸雙層濾料濾池。優(yōu)點(diǎn)是可一次性凈化原水，處理構(gòu)筑物少，占地少，基建投資低。缺點(diǎn)是加藥管理復(fù)雜，工作周期短，濾料粒徑選擇較嚴(yán)格，沖洗操作要求高，常因煤粒不符合規(guī)格，發(fā)生跑煤現(xiàn)象，煤砂之間易積泥。一般用于每天5 000 m3以下小水廠。

虹吸濾池。優(yōu)點(diǎn)是可節(jié)省閥井，不需沖洗水泵或水箱，易實(shí)現(xiàn)自動化控制。缺點(diǎn)是需要抽真空的設(shè)備，池深大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。用于中型水廠，一般采用小阻力排水，每格池面積不宜大于25 m2。

重力式無閥濾池。優(yōu)點(diǎn)是一般不設(shè)閘閥，管理維護(hù)簡單，能自動沖洗。缺點(diǎn)是清砂不便。用于中小型水廠，單池面積不宜大于25 m2。

壓力式無閥濾池。優(yōu)點(diǎn)是可一次凈化，單獨(dú)成一小水廠，可省去二級泵站，可作小型、分散、臨時性供水。缺點(diǎn)是清砂不便，加藥管理復(fù)雜，工作周期短，濾料粒徑選擇較嚴(yán)格，沖洗操作要求高，常因煤粒不符合規(guī)格，發(fā)生跑煤現(xiàn)象，煤砂之間易積泥。適用于小型水廠，單池面積不宜大于5 m2。

壓力濾池。優(yōu)點(diǎn)是濾池可預(yù)制，移動方便，可用于臨時性供水，用作接觸過濾時，可省去二級泵站。缺點(diǎn)是耗用鋼材，清砂不夠方便，用作接觸過濾時，加藥管理復(fù)雜，工作周期短，濾料粒徑選擇較嚴(yán)格，沖洗操作要求高，常因煤粒不符合規(guī)格，發(fā)生跑煤現(xiàn)象，煤砂之間易積泥。用于小型水廠及工業(yè)給水，可與除鹽、軟化交換床串聯(lián)使用。

泵吸式移動沖洗罩濾池。優(yōu)點(diǎn)是一般不設(shè)閘閥，易自動化控制連續(xù)過濾，構(gòu)造簡單，占地省，池深淺，減速過濾。缺點(diǎn)是管理維修要求高，施工精度要求高，設(shè)備復(fù)雜，反洗罩易壞。適用于中、小型水廠，單池面積不宜大于3～4 m2。

虹吸式移動沖洗罩濾池。優(yōu)點(diǎn)是不設(shè)閘閥，不需沖洗水泵或水箱，易實(shí)現(xiàn)自動化控制連續(xù)過濾，構(gòu)造簡單，占地省，池深淺。缺點(diǎn)是管理維修要求高，施工精度要求高，設(shè)備復(fù)雜，反洗罩易壞。適用于大中型水廠，單池面積不宜大于10 m2。

Ⅴ型濾池。優(yōu)點(diǎn)是均粒濾料，含污能力高，氣水反洗，表面沖洗結(jié)合，反洗效果好，單池面積大。缺點(diǎn)是池體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，濾料貴，需增加反洗供氣系統(tǒng)，造價高。各型水廠均可適用。

經(jīng)過對比分析，因工程是全縣最大的供水工程，涉及近20萬人的用水安全，應(yīng)采用安全可靠的Ⅴ型濾池。

3.2 消毒劑的選擇

氯、漂白粉。消毒滅菌優(yōu)良，滅病毒優(yōu)良，滅活性微生物效果居現(xiàn)用消毒劑中的第三位，消毒效果隨PH值增大而下降，PH等于7左右加氯最好。可保持較長時間的余氯量，可生成副產(chǎn)品，產(chǎn)生氯化和氧化中間產(chǎn)物。國內(nèi)應(yīng)用廣泛，接觸時間30 min。極大多數(shù)水廠用氯消毒，漂白粉用于小水廠。

次氯酸鈉。消毒滅菌優(yōu)良，滅病毒優(yōu)良，滅活性微生物效果居現(xiàn)用消毒劑中的第四位，消毒效果隨PH值增大而下降，PH=7左右加氯最好?？杀３州^長時間的余氯量，不大可能生成副產(chǎn)品，產(chǎn)生氯化和氧化中間產(chǎn)物，國內(nèi)應(yīng)用較少。接觸時間2 h。用于中小規(guī)模水廠。

二氧化氯。消毒滅菌優(yōu)良，滅病毒優(yōu)良，滅活性微生物效果居現(xiàn)用消毒劑中的第二位，PH值對消毒效果影響較小，PH大于7時較有效。比氯有更長的剩余消毒時間，不大可能生成副產(chǎn)品，產(chǎn)生中間產(chǎn)物，國內(nèi)應(yīng)用較少。接觸時間30 min。用于中小規(guī)模水廠。

臭氧。消毒滅菌優(yōu)良，滅病毒優(yōu)良，滅活性微生物效果居現(xiàn)用消毒劑中的第一位，PH值對消毒效果影響較小，無需補(bǔ)加氯。不可能生成副產(chǎn)品，產(chǎn)生中間產(chǎn)物，國內(nèi)應(yīng)用較少。接觸時間數(shù)秒至10 min。制水成本高，無持續(xù)消毒作用，在進(jìn)入管網(wǎng)水中還應(yīng)加少量氯消毒。

紫外線輻射。消毒滅菌良好，滅病毒良好，對PH值變化不敏感，無需補(bǔ)加氯。不可能生成副產(chǎn)品，產(chǎn)生什么中間產(chǎn)物尚不明確。管網(wǎng)中無持續(xù)消毒作用，用于工礦企業(yè)等集中用戶水處理。

本工程消毒以紫外線消毒為主，為了保持管網(wǎng)中有持續(xù)消毒殺菌作用，需要添加次氯酸鈉。次氯酸鈉用電解食鹽水產(chǎn)生，安全可靠，管理運(yùn)行簡單。

4 結(jié)語

本工程是全縣最大的飲水工程，事關(guān)20萬人民群眾的飲水安全。通過比較選擇，凈化工藝最后采用網(wǎng)格絮凝池絮凝、斜管沉淀池沉淀、Ⅴ型濾池過濾、紫外線消毒的凈化工藝。