农村饮水安全工程中自控水处理的应用

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摘要：针对全水力自动水处理新工艺的应用，做了简单的论述。此工艺的应用，对推动农村饮水安全工程建设发展，确保饮水安全，有着积极的作用。全水力自控水处理工艺适用于中小型水厂，建设成本低，出水水质较为可靠，被广泛的应用。在农村饮水安全工程中，具有较强的推广应用价值。

关键词：农村饮水安全工程；全水力；自控水；处理工艺

现阶段，湖南省各地区全面开展农村饮水安全工程，力求解决农村人口饮水安全问题，让群众尽快喝上干净的水、放心水，将农村饮水安全工程，作为民心工程重点工作。水质是农村饮水安全工程建设质量衡量的重要指标，应用全水力自控水处理工艺，能够为此目标的实现，提供坚实的保障。

1农村饮水安全工程规划目标

湖南省在十三五规范期间，加大投资力度，推动全面小康建设。以某县为例，在此期间，该县将投资近9亿元，提升贫困人口饮水安全，重点新建、改扩建大小集中供水工程103处，保障88万余人饮水安全。截止到2020年，预计实现100%的乡镇、85%的行政村通自来水，达到农村自来水普及率80%以上的目标，自来水水质达标率每年至少要提升5%以上。

2全水力自控水处理工艺体系

全水力自控水处理新工艺简称为HAC，主要组成包括配水混合系统、澄清池、重力均粒滤池。

2.1配水系统

此工艺利用分配水箱，实现配水。通过配水堰跌水，发挥水流作用，混合药剂和水，提升水流和药剂的混合作用。在泼水处，设置配水斗，发挥曝气作用，给水充氧，去除腥臭味。同时利用配水斗泼水操作时形成的夹气，将各类有害物托起，比如藻类与杂志等。利用浮渣槽，收集分离物。配水系统借助阀门，来控制澄清池进水量，能够有效的掌握配水量，避免造成冲击负荷。

2.2澄清池

此工艺系统中，澄清池发挥着重要的作用，其主要构成包括絮凝室、分离室、浓缩室等，具体如图1所示。反应区域微絮凝部分反应需要花费5.5min左右，清水区域表面负荷为6.5m3/（m2•h），水流停留时间通常在1h左右。各部分组成方式不同，发挥的作用也不同。以接触絮凝室为例，其主要包括：①圆柱体絮凝室。有效高度为8.225m，圆柱直径为2m；②圆环体絮凝室。有效高度是8.2m，圆环内径为2m，圆环外径为3m。接触絮凝室内部设置小孔径网格，总计5层，接触时间在8min左右。改进后的HAC澄清池，未设置喷嘴，节约了动力费用，降低水头损失。同时强化了絮凝反应，应用及时排泥技术，借助泥渣浓度测试设备与电动阀门，能够做到及时排泥。除此之外，通过安装斜管，借助浅池理论，能够提高颗粒去除效率，降低浊度。

2.3控制系统

自控水处理系统的核心是控制系统，对于控制系统方案设计，要从以下方面加以把控：①控制系统类型的选择。自控水处理系统中，控制系统逻辑关系具有较强的复杂性，主要是因为使用了大量的中间继电器与时间继电器等，加之工艺流程与产品改型复杂，通常要经过数据处理与信息管理，若想实现自动化联网，应用PIC控制，具有较强的必要。在选择PLC产品时，要做好输入/输出的选择、选择存储量、选择I/O响应时间等。②I/O端口分配。将2个模拟输入信息各开关信息和各输出信号，按照各自的功能类型，做好配置处理，要和PLC的I/O端口相互对应，合理编排地址。③水处理控制系统接线。此次设计采取的是手动与自动相互结合的方式，按照设计的OLC外接设计，做好接线处理[1]。

3农村饮水安全工程中全水力自动水处理工艺应用效果

3.1工程概述

某农村饮水安全工程占地约为8亩，供水覆盖总人口数量约为12万人，建设规模为20000m3/d，分两期建设。基于水质连续监测化验报告，此地区水质为Ⅲ类水。现有的水处理工艺包括反应池与絮凝池等，滤池包括双阀滤池与Ⅴ型滤池，二期工程10000m3/d，采取全水力自控水处理新工艺，来巩固农村引水安全工程。

3.2工艺要点

考虑到传统水处理工艺应用的弊端，包括占地面积大与水质不佳等，采取全水力自控水处理新工艺，来克服上述弊端。以水力自控水处理工艺中絮凝区域设计为例，其主要设置网格，在此区域水从下端近，从上端出。基于以往研究，合理控制絮凝区域速度梯度，能够调整絮凝效果。若絮凝区域前段部分速度快，能够提升絮凝效果，快速形成絮凝体。按照水流方向，不断降低速度，主要是因为后段部分应该变得更加密实，若速度过高，会使得絮凝体被破碎。基于此，将水利自控澄清池的倾角设定为45°，以达到絮凝池对水流速度的要求。总体来说，全水力自控水处理新工艺在重力无阀滤池、澄清池等方面，针对传统工艺存在的问题，做出了改进，提升工艺应用效益[2]。

3.3应用成本

采取全水力自控水处理新工艺，建设构筑物的成本约为350万元，与传统处理工艺相比，能够节约70万元。应用全水力自控水处理新工艺，可以提高混凝效果，减少药剂的使用量。同时将取水泵站扬程抬高，降低送水泵站扬程，能够减少能量损失，按照制水成本计算，每吨能够节省0.06元。总体来说，全水力自控水处理新工艺的应用，出水水质较为可靠，而且水处理成本较低，符合农村安全饮水工程建设需求与标准，值得在此项工程中推广应用。

4结束语

现阶段，全球水资源存在着水资源短缺与水资源污染问题，使得供水问题日益严重。我国多数河流与湖泊均受到一定的污染，海河流域是最为严重的区域，饮水安全成为各地区面临的主要问题，各地区不断加强安全饮水工程建设，引入新处理工艺，以提升水质。

参考文献

[1]杨益.全水力自控水处理新工艺在农村饮水安全工程中的应用[J].江淮水利科技，2013（06）：37~39.

[2]傅伟松，陈华祥，汪玲玲.一种染料废水处理新工艺的中试试验[J].安徽农业科学，2014（32）：11473~11474.

作者:刘世芳 单位:常德市村镇供水工程管理站