农村安全饮水工程水处理工艺研究

◎谢岩

水资源是重要的自然资源，特别是饮用水，是关乎国家安全、社会稳定以及人民身体健康的重要资源。我国是一个水资源匮乏且受到严重污染的国家，由于工农业生产排放大量废水，以及城镇居民生活污水、粪便垃圾等污染水体，我国的水源水质受到很大影响，在作为饮用水水源的27 条主要河流中，有56%受到不同程度的污染，特别是农村地区，饮用水的水质存在较大的安全隐患。

一、安全饮水工程工艺设计

饮用水处理是将水源水体处理成为符合生活饮用水要求的过程，水处理工艺选择的原则是针对水源点水质的特点，以最低投资和运行费用达到生活饮用水要求的出水水质。安全饮水工艺流程一般如下图1 所示。

其中混合池、絮凝池、深沉池、滤池是饮用水处理中的核心部位，处理工艺包括了加药、混合、絮凝、深沉、过滤、消毒等步骤，其中混凝、深沉工艺的作用是除去水中杂质；过滤工艺的作用是除去水中剩余悬浮物质；消毒工艺的作用是杀灭水中的致病微生物，以达到生活饮用水水质要求。

二、水处理工艺

现阶段农村安全饮水工程的水处理工艺主要包括混合工艺、絮凝工艺、深沉工艺、过滤工艺和消毒工艺。

1.混合工艺。混合工艺在饮用水处理中主要的作用是利用水流的流动性，使药剂能在被处理的水体中得到均匀快速的扩散，因此其工艺控制主要在药剂混合的时间和强度上。为了使混合工艺能为后续的水处理提供较好的条件，对工艺处理的时间要求比较高，药剂混合的时间需要较快，并且要确保药剂在水体中扩散速度较快，扩散程度要均匀。现阶段采用较多的混合工艺处理方式主要包括管道静态混合和机械搅拌混合，静态混合具有施工方便、投资较小、设备不复杂、占地面积小、混合效果比较好等特点，机械搅拌混则具有相对较高的灵活性，可以通过机械根据水源流量的变化进行搅拌强度的调整，确保混合工艺的效果，但其方式存在设备易损坏，造价较高等缺点，同时对机械调节的控制水平要求也较高。

在混合工艺中，有一种新型的管道静态混合工艺设备，为微涡管式混合设备，其工艺处理方式有传统管道静态混合器的全部优点，强化了宏观混合与亚微观混合，能够确保药剂混合的程度达到最佳，使其充分发挥作用，但是设备投资较高。

2.絮凝工艺。常规的絮凝反应工艺有：普通折板絮凝工艺、穿孔旋流絮凝工艺、孔室絮凝工艺、机械絮凝工艺、渴流絮凝工艺、网格絮凝工艺及微涡折板絮凝工艺等。穿孔旋流絮凝工艺、涡流絮凝工艺、孔室絮凝工艺，优点是构造简单，造价低，缺点是不适应水量的变化，反应效果差，占地面积大，大型水厂一般不宜采用；普通折板反应工艺、隔板反应工艺，虽然反应效果好，所需反应时间短，但大水量，对低浊度水质情况不宜采用，构造较复杂，造价高；机械反应工艺的反应效果好，水力损失小，但机械设备维护管理比较复杂；网格反应工艺是应用湍流理论发展起来的一种工艺类型，在垂直水流方向上旋转网格或栅条，水流通过网格或栅条的孔隙时，水流过孔隙断面使流速发生变化，从而形成了良好的絮凝条件，因此反应效果好，反应时间短，构造相对简单，但其工艺在运行过程中，对工艺的控制要求较高。

3.深沉工艺。常用的深沉工艺有：平流深沉工艺、普通斜板（管）深沉工艺。平流深沉工艺的处理效果比较好，处理成果比较稳定，其工艺的构成相对简单，在进行水处理的过程中，管理较为方便，水池深度要求也不高，并不需要填料，其排泥可以采用机械方式，对水源水量以及水质的冲击负荷有较强的适应性，但是存在处理时间长、占地面积较大和投资较高等缺点；斜管深沉工艺运用斜管深沉设备大大增加了深沉面积，有效改善了水力的条件，可以较大大幅度的提高饮用水的处理能力，斜管深沉工艺具有停留时间短，深沉效率高，占地省等优点，因此被广泛采用。

4.过滤工艺。常用的过滤工艺包括普通快滤池、无阀滤池等形式。相应的处理构筑物称为过滤池，中小型水厂常用的滤池池型有：普通快滤池，重力或无阀滤池。普通快滤池采用大阻力配水系统，反冲水头约7m，须设反冲洗水池或反冲洗泵进行冲洗，应用广泛，运行稳定可靠，特点是阀门多，运行操作与检修工作量大。

重力无阀滤池采用小阻力配水系统，单个滤池就可构成过滤与反冲洗池完整运行系统，不需设大型阀门，运行可以实现水力自动控制，管理方便。不足之处是滤池较大，单池面积较小（一般小于25m2），滤料上面有顶盖不便维护，无阀滤池在反冲洗时进行水不停，浪费水。

5.消毒工艺。消毒工艺主要是采用二氧化氯来进行消毒杀菌。此工艺以氯酸钠为原料，通过二氧化氯发生器制取消毒剂CLO2，此工艺安全可靠，运行成本低，已在国内大多数农村安全饮水工程中得到广泛的应用。

结束语：农村安全饮水工程中，水处理工艺的选择要从项目建设的经济效益方面来考虑，但最重要的是保障水处理效果达到国家关于饮用水的相关标准要求，确保水体的净化技术保持一定的先进性和成效性，为农村居民的身体健康提供有效的保障。