农村乡镇自来水厂制水工艺方案比选浅析【关键词】加药；絮凝；沉淀；过滤；消毒0.引言我国早期的乡镇自来水厂一般始建于上世纪九十年代，由于供水规模小、生产设备简陋，无加药和消毒设施。水质差、水压低、定时供水，水的安全性和方便程度都不达标。经济效益差，基本处于亏本和倒闭状态，农村居民饮用水特别困难。自“十一五”起国家开始实施的农村饮水安全工程，建设乡镇规模化水厂，解决广大农民的饮用水不安全问题。如何建乡镇规模化水厂？采用什么制水工艺？使得自来水厂能过在创造社会效益的前提下，获得一定的经济效益，并能够持续健康的发展下去，是摆在水利人面前的一个课题。笔者通过几年在农村供水工程管理岗位上的感受和实践经验，就乡镇规模化水厂的制水工艺方案比选做一浅析，和水利人共同学习，不足之处请批评指正。1.自来水的水处理目和水处理过程水库原水的水体由于大自然客观因素和人为因素的共同作用，使得原水水体里含有各种各样的有机物和无机物杂质。他们分别以悬浮物、胶体、溶解物三大物态形式存在于水体中。自来水厂的水处理的目的就是去除原水中这些会给人类生活、健康和生产带来危害的悬浮物质、胶体物质、细菌及其他有害成分，使净化后的水能满足生活饮用及生产的需要。自来水的处理过程为：取水→加药→絮凝→沉淀→过滤→消毒→供水。与之相关的建筑物和构筑物有：取水口、取水泵房（俗称一泵房）、絮凝池、沉定池、过滤池、清水池、加药间和供水泵房（俗称二泵房）。通过以上制水过程和制水建构筑物的描述不难看出，制水的关键在，一是水的絮凝，二是水的沉淀，三是水的过滤，四是水的消毒。水的絮凝、沉淀、过滤和消毒有多重方式，如何选择经济高效的制水工艺便是摆在水利人面前的一个课题。1.1絮凝原理、絮凝过程和絮凝池的选择自来水常用的絮凝剂普遍为聚合氯化铝无机高分子化学物品，其水溶液能强烈吸引胶体微粒，通过黏附电中和、黏附架桥和交联作用，促进胶体凝聚，同时还发生物理化学变化，中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，从而使胶体离子发生互相吸引作用，破坏了胶团的稳定性.促进胶体微粒碰撞，形成了大颗粒絮状物，以利于从水中分离、沉降下来。这便是水的絮凝原理。水库原水通过一泵房水泵提水后（视高程需要）进入到水厂，第一道水处理工序为水的絮凝即：原水→投加水处理剂（聚合氯化铝溶液）→混合（在静态混合器中）→理化反应（管道和絮凝池中）→生成絮状水（絮凝池中），这一水处理工序称为水的絮凝过程。其作用是通过水力、水流、旋流的碰撞使药剂迅速均匀地散于水中，并形成大颗粒絮状物水体。这称为水的絮凝过程。经絮凝过程处理后的水流入沉淀池，进入水处理的第二过程即沉淀过程。传统的絮凝池有以下几种形式：a.折板絮凝池，絮凝时间10min-15min，一般取12min，适用于日产1万吨水厂。b.往复式隔板絮凝池，絮凝时间20min-3-min适用于日产3万吨及以上的水厂。c.穿孔旋流式絮凝池，絮凝时间15min-25min。适用日产2千吨-5千吨水厂。d.网格絮凝池，絮凝时间10min-15min，适用日产5吨-5万吨水厂和水厂的改造工程，由于农村乡镇自来水厂规模一般为2千吨-2万吨不等，通过笔者的实践经验建议新建2千吨-5千吨的水厂采用穿孔旋流式絮凝池，其絮凝时间一般取为20min，该池型具有结构简单、布局紧凑、占地面积小、水质处理效果好的等优点。1.2沉淀原理、沉淀过程和沉定池的选择通过絮凝过程形成的大颗粒絮状物水体，沿布水区横截面的过水孔均匀分配后进入沉淀区。絮状体依靠重力作用从水中分离出来，这便是沉淀原理。水流入沉淀区后，由于沉淀池沉淀区的容积较大，致使絮凝反应后的水流流速急剧下降，因此水流开始在沉淀池中缓慢向前向上流动。在缓慢流动过程中，水体中的大颗粒絮状物开始和水体离析，并沉于池底。离析、沉淀后的水体开始变得清澈、洁净起来，一般浊度达到3ntu-10ntu.沉淀下来的絮状物不断堆积和氧化等最终形成污泥，聚于池底。这个的过程称为沉淀过程。整个过程在沉淀池中进行。传统的沉淀池有：a.平流沉淀，适用于大中小型水厂。由于池体占地面积大，结构要求严格，面前一般已很少采用；b.斜管（斜板）沉淀池，因水流的方向不同又分为，异向流、侧向流和同向流。其中以斜管沉淀池具有停留时间短、沉淀效果好、占地面积小等优点而得到最广泛的应用。缺点是因停留时间短，要求絮凝的效果要好即絮体大、密度高等。c.侧向流水平管沉淀池，水平管沉淀”应用“哈真”浅层理论，将沉淀管水平放置，原水平行流动，悬浮