農(nóng)村飲水安全工程中自控水處理的應(yīng)用

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摘要：針對全水力自動水處理新工藝的應(yīng)用，做了簡單的論述。此工藝的應(yīng)用，對推動農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)發(fā)展，確保飲水安全，有著積極的作用。全水力自控水處理工藝適用于中小型水廠，建設(shè)成本低，出水水質(zhì)較為可靠，被廣泛的應(yīng)用。在農(nóng)村飲水安全工程中，具有較強(qiáng)的推廣應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村飲水安全工程；全水力；自控水；處理工藝

現(xiàn)階段，湖南省各地區(qū)全面開展農(nóng)村飲水安全工程，力求解決農(nóng)村人口飲水安全問題，讓群眾盡快喝上干凈的水、放心水，將農(nóng)村飲水安全工程，作為民心工程重點(diǎn)工作。水質(zhì)是農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)質(zhì)量衡量的重要指標(biāo)，應(yīng)用全水力自控水處理工藝，能夠?yàn)榇四繕?biāo)的實(shí)現(xiàn)，提供堅實(shí)的保障。

1農(nóng)村飲水安全工程規(guī)劃目標(biāo)

湖南省在十三五規(guī)范期間，加大投資力度，推動全面小康建設(shè)。以某縣為例，在此期間，該縣將投資近9億元，提升貧困人口飲水安全，重點(diǎn)新建、改擴(kuò)建大小集中供水工程103處，保障88萬余人飲水安全。截止到2020年，預(yù)計實(shí)現(xiàn)100%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、85%的行政村通自來水，達(dá)到農(nóng)村自來水普及率80%以上的目標(biāo)，自來水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率每年至少要提升5%以上。

2全水力自控水處理工藝體系

全水力自控水處理新工藝簡稱為HAC，主要組成包括配水混合系統(tǒng)、澄清池、重力均粒濾池。

2.1配水系統(tǒng)

此工藝?yán)梅峙渌?，?shí)現(xiàn)配水。通過配水堰跌水，發(fā)揮水流作用，混合藥劑和水，提升水流和藥劑的混合作用。在潑水處，設(shè)置配水斗，發(fā)揮曝氣作用，給水充氧，去除腥臭味。同時利用配水斗潑水操作時形成的夾氣，將各類有害物托起，比如藻類與雜志等。利用浮渣槽，收集分離物。配水系統(tǒng)借助閥門，來控制澄清池進(jìn)水量，能夠有效的掌握配水量，避免造成沖擊負(fù)荷。

2.2澄清池

此工藝系統(tǒng)中，澄清池發(fā)揮著重要的作用，其主要構(gòu)成包括絮凝室、分離室、濃縮室等，具體如圖1所示。反應(yīng)區(qū)域微絮凝部分反應(yīng)需要花費(fèi)5.5min左右，清水區(qū)域表面負(fù)荷為6.5m3/（m2•h），水流停留時間通常在1h左右。各部分組成方式不同，發(fā)揮的作用也不同。以接觸絮凝室為例，其主要包括：①圓柱體絮凝室。有效高度為8.225m，圓柱直徑為2m；②圓環(huán)體絮凝室。有效高度是8.2m，圓環(huán)內(nèi)徑為2m，圓環(huán)外徑為3m。接觸絮凝室內(nèi)部設(shè)置小孔徑網(wǎng)格，總計5層，接觸時間在8min左右。改進(jìn)后的HAC澄清池，未設(shè)置噴嘴，節(jié)約了動力費(fèi)用，降低水頭損失。同時強(qiáng)化了絮凝反應(yīng)，應(yīng)用及時排泥技術(shù)，借助泥渣濃度測試設(shè)備與電動閥門，能夠做到及時排泥。除此之外，通過安裝斜管，借助淺池理論，能夠提高顆粒去除效率，降低濁度。

2.3控制系統(tǒng)

自控水處理系統(tǒng)的核心是控制系統(tǒng)，對于控制系統(tǒng)方案設(shè)計，要從以下方面加以把控：①控制系統(tǒng)類型的選擇。自控水處理系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)邏輯關(guān)系具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，主要是因?yàn)槭褂昧舜罅康闹虚g繼電器與時間繼電器等，加之工藝流程與產(chǎn)品改型復(fù)雜，通常要經(jīng)過數(shù)據(jù)處理與信息管理，若想實(shí)現(xiàn)自動化聯(lián)網(wǎng)，應(yīng)用PIC控制，具有較強(qiáng)的必要。在選擇PLC產(chǎn)品時，要做好輸入/輸出的選擇、選擇存儲量、選擇I/O響應(yīng)時間等。②I/O端口分配。將2個模擬輸入信息各開關(guān)信息和各輸出信號，按照各自的功能類型，做好配置處理，要和PLC的I/O端口相互對應(yīng)，合理編排地址。③水處理控制系統(tǒng)接線。此次設(shè)計采取的是手動與自動相互結(jié)合的方式，按照設(shè)計的OLC外接設(shè)計，做好接線處理[1]。

3農(nóng)村飲水安全工程中全水力自動水處理工藝應(yīng)用效果

3.1工程概述

某農(nóng)村飲水安全工程占地約為8畝，供水覆蓋總?cè)丝跀?shù)量約為12萬人，建設(shè)規(guī)模為20000m3/d，分兩期建設(shè)。基于水質(zhì)連續(xù)監(jiān)測化驗(yàn)報告，此地區(qū)水質(zhì)為Ⅲ類水。現(xiàn)有的水處理工藝包括反應(yīng)池與絮凝池等，濾池包括雙閥濾池與Ⅴ型濾池，二期工程10000m3/d，采取全水力自控水處理新工藝，來鞏固農(nóng)村引水安全工程。

3.2工藝要點(diǎn)

考慮到傳統(tǒng)水處理工藝應(yīng)用的弊端，包括占地面積大與水質(zhì)不佳等，采取全水力自控水處理新工藝，來克服上述弊端。以水力自控水處理工藝中絮凝區(qū)域設(shè)計為例，其主要設(shè)置網(wǎng)格，在此區(qū)域水從下端近，從上端出?；谝酝芯浚侠砜刂菩跄齾^(qū)域速度梯度，能夠調(diào)整絮凝效果。若絮凝區(qū)域前段部分速度快，能夠提升絮凝效果，快速形成絮凝體。按照水流方向，不斷降低速度，主要是因?yàn)楹蠖尾糠謶?yīng)該變得更加密實(shí)，若速度過高，會使得絮凝體被破碎?；诖?，將水利自控澄清池的傾角設(shè)定為45°，以達(dá)到絮凝池對水流速度的要求?？傮w來說，全水力自控水處理新工藝在重力無閥濾池、澄清池等方面，針對傳統(tǒng)工藝存在的問題，做出了改進(jìn)，提升工藝應(yīng)用效益[2]。

3.3應(yīng)用成本

采取全水力自控水處理新工藝，建設(shè)構(gòu)筑物的成本約為350萬元，與傳統(tǒng)處理工藝相比，能夠節(jié)約70萬元。應(yīng)用全水力自控水處理新工藝，可以提高混凝效果，減少藥劑的使用量。同時將取水泵站揚(yáng)程抬高，降低送水泵站揚(yáng)程，能夠減少能量損失，按照制水成本計算，每噸能夠節(jié)省0.06元?？傮w來說，全水力自控水處理新工藝的應(yīng)用，出水水質(zhì)較為可靠，而且水處理成本較低，符合農(nóng)村安全飲水工程建設(shè)需求與標(biāo)準(zhǔn)，值得在此項工程中推廣應(yīng)用。

4結(jié)束語

現(xiàn)階段，全球水資源存在著水資源短缺與水資源污染問題，使得供水問題日益嚴(yán)重。我國多數(shù)河流與湖泊均受到一定的污染，海河流域是最為嚴(yán)重的區(qū)域，飲水安全成為各地區(qū)面臨的主要問題，各地區(qū)不斷加強(qiáng)安全飲水工程建設(shè)，引入新處理工藝，以提升水質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

[1]楊益.全水力自控水處理新工藝在農(nóng)村飲水安全工程中的應(yīng)用[J].江淮水利科技，2013（06）：37~39.

[2]傅偉松，陳華祥，汪玲玲.一種染料廢水處理新工藝的中試試驗(yàn)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（32）：11473~11474.

作者:劉世芳 單位:常德市村鎮(zhèn)供水工程管理站