楊利民
(甘肅省莊浪縣水務(wù)局,甘肅莊浪744600)
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(duì)水庫水源進(jìn)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(duì)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]。
對(duì)于每一個(gè)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(jì)運(yùn)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(gè)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(duì)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(xì)菌、病毒為主。根據(jù)當(dāng)?shù)厮|(zhì)及實(shí)際情況,本工程采用絮凝—沉淀(澄清、氣?。^濾—消毒4個(gè)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(jìn)入氣浮濾池,在氣浮濾池內(nèi)進(jìn)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(jìn)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
針對(duì)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(diǎn),本工程絮凝過程采用機(jī)械混合方式,該混合方式能利用機(jī)械攪拌器的快速旋轉(zhuǎn),使混凝劑迅速而有效的均勻擴(kuò)散于整個(gè)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(shí)利用網(wǎng)格絮凝反應(yīng),添加絮凝劑將水庫來水中的有機(jī)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(shí),考慮到本工程原水的處理難點(diǎn)是低溫低濁,針對(duì)低溫低濁水的特點(diǎn),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(shí)間,以達(dá)到對(duì)低濁水沉淀的效果。因此,本工程采用斜管沉淀池設(shè)計(jì),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(yùn)動(dòng)并分離(見圖3),具有去除率高、停留時(shí)間短、占地面積小、機(jī)修設(shè)備少等特點(diǎn)?;炷齽┎捎脟鴥?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(jī)械攪拌澄清池
圖3 斜管池結(jié)構(gòu)
過濾池采用氣浮移動(dòng)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(shí),該池用水沖洗,反沖洗效果好,全過程可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,操作簡單,運(yùn)行費(fèi)用低,且氣浮濾池強(qiáng)化了濾池前水的處理,濾池負(fù)擔(dān)輕,出水水質(zhì)中有機(jī)物質(zhì)、膠體、石油類、色度、異味、濁度、溶氧等項(xiàng)目是普通濾池?zé)o法比擬,投資經(jīng)濟(jì)合理(見圖4)。
圖4 氣浮濾池原理示意圖
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(qiáng)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(jià)低廉和生產(chǎn)、使用安全性高的優(yōu)點(diǎn)。次氯酸鈉是通過價(jià)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(shí),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(shí)將水進(jìn)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(huì)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(chǔ)存于存儲(chǔ)罐。次氯酸鈉溶液通過計(jì)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(shí)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(yùn)行費(fèi)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(diǎn)。
常規(guī)水處理工藝具有高效、經(jīng)濟(jì)、操作簡單、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。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(dá)到GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》,嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳詈徒】?。通過在莊浪縣梁河北調(diào)人飲工程中科學(xué)、規(guī)范的應(yīng)用,出水水質(zhì)均達(dá)到國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(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(shí)對(duì)改善當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境、社會(huì)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(jìn)了西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施,因而具有十分重要的社會(huì)意義。