城乡供水水质检测净化和处理技术分析

1项目背景

 阳谷县城乡供水服务中心处于河北省东部地区，城乡初建于1990 年，供水达到 150000 t/d 的水质术分水厂总生产规模，主要采用的检测净化井水 工艺技术为：生物接触氧化预处理池、潜水泵房、和处折板反应池、理技 平流沉淀池、城乡气水反冲滤池、供水清水池、水质术分二级泵房[2]。检测净化该水厂平时对 于自来水水质处理方式，和处通常选用沉淀过滤、理技加氯消毒的城乡传统 工艺技术，在处理过程中一旦发生水质监控不严格，供水或水质处理不足，水质术分极易导致出厂水产生较高浊度。而较高出水浊度也表 示了水内存在较高的有机物含量，同时也有较高的微生物指 标，在对水质进行消毒过程中，氯会结合腐植物、有机物从而形成三氯甲烷、氯乙酸多累致癌物质。该出水厂要确保出水质与 卫生条件基本相符，但是其中仍然有存在自来水二次污染问题影响。造成自来水水质二次污染的影响因素主要包括：输水管 道存在结垢或腐蚀情况，配套附属设施及管道施工影响，管道作为枝状管网，由于末端用户使用量较少，管道停滞时间较久， 滋生细菌或沉积杂质，最终导致死水污染。 

2 处理方法

2.1 自来水水质常规处理措施

浮物质、胶体物质、微生物病原物质的去除，将混凝剂加入原水 内，此时水中会使得原本无法自然沉淀的悬浮物凝聚胶成体颗 粒，因此生成矾花该类大颗粒絮体，最终沉淀于沉淀池内排除 池中，实现澄清池内的混凝、沉淀全过程。过滤是将白煤、石英 砂等滤料加入原水中，过滤水中残留颗粒物。消毒作为饮用水 处理的关键步骤，将液氯加入水中，实现对水内存在微生物的 去除。常用消毒剂比较（见表 1），常规处理工艺中能够较好的 去除水内存在的悬浮物、病原微生物及胶体物，也能够有效去 除无机污染物和重金属离子、有机物。

采用常规处理后，出厂水 浑浊度低于 1NTU，针对未受污染水源实施常规处理后，能够达到生活饮用水水质的常规标准。将地表水作为主要水源，采用的常规处理措施主要是对悬针对 100NTU 以下的原水浑浊度情况，并未受到工业废水等较大污染的水质，无须进行混凝沉淀构筑，可以通过运用多 层、双层滤料池作过滤处理。在含砂量较大或原水浑浊度较高的情况下，需要增设水厂进水处的预沉池、沉砂池实施常规处 理。对于较严重的水源污染问题，则可以将生物活性炭滤池加 入砂滤池后，增设生物活性炭滤池。对于水中存在的一定浓度 铁、锰、氟等的情况，需要采用相应处理设施。针对较高原水硬度需要作相应的水质软化处理，并运用除盐和咸水进行淡化处理。目前应用于水厂饮用水常规处理中，混合、投药、沉淀、絮凝、气浮、消毒等工艺流程，此种常规净化处理技术仍被广泛应用。

2.2 城乡供水水质检测净化工艺技术

以城乡供水地表水为水源的自来水水质处理工艺技术流程见图 1。包括原水、混合槽、网格反应池、斜管沉淀池以及气 水反冲洗滤池、清水池、二级泵房以及供水管网。

2.2.1 混凝反应处理 

原水经过泵房提升后，进行混凝工艺处理，将水处理剂加 入其中，直至可以均匀混合水形成大颗粒絮凝体位置，称这个过程为混凝过程。目前比较常用水处理剂包括硫酸铝、氧化铝、 三氧化铁、硫酸铝等物质，运用聚合氯化铝，将药剂投入水中存 在电离铝离子，能够发生水分可逆反应。氢氧化铝的化学吸附 作用下，能够将水内的不易沉淀颗粒物和悬浮物，进行脱稳、聚 结，之后吸附架桥，方便水中分离、沉降，在具体的混合过程中通过加药即可迅速完成。

2.2.2 沉淀处理 

在网格反应池内的原水进入至斜管沉淀池中，流经沉淀区 内斜板会将较大颗粒团拦截，沉淀至斜板底层部位（见图 2）。各 种沉淀杂质经排泥车进行定期清理，保证沉淀池的清洁状态。

2.2.3 过滤处理

过滤通常是通过一定间隙类粒状滤料层，比如石英砂，具 有黏附作用，可将水中悬浮类颗粒成功截留，经过过滤处理能 够将各类细小类悬浮物质、细菌、有机物质、病毒等成功去除 （见图3）。

2.2.4 过滤后消毒处理

水经过过滤处理能够显著降低水的浑浊度，还能够去除含 有病毒、细菌等有害微生物的悬浮物和胶体。消毒不是将微生 物全部消灭，而是对致病微生物的有效清除。原水经过混凝、沉 淀、过滤，已经去除了大部分的细菌、病毒，但要确保饮用水达 到水质标准，还要进行消毒处理，并且能够让城市水管末梢形 成余氯量，防止细菌在供水系统内繁殖。为确保水质安全，根据 水厂管网分布情况，对管网点进行水质抽查，定期冲洗管道末 梢有效杜绝细菌二次污染。

2.3 改造措施

2.3.1 适宜的混合速度梯度

 在供水水质日常常规处理过程中，充分短促混合是保证后 续施工工艺技术处理效果的关键，在具体生产运行中混合设施 运行至 G 值，与合理值之间存在一定偏差，为了改善混合条件， 可通过改造机械混合池，为水泵提升扩散管道、机械搅拌、水泵 提升喷射混合器等提供保障，实现单组或多组联用适应不同水 量。也采用电渗透法（见图 4）原理图进行减压蒸馏。

2.3.2 絮凝过程充分完善

最终的沉淀效果取决于絮凝的沉淀条件及特性，从技术经 济层面来讲，完善絮凝作为对最终沉淀效果有效提升的关键 点。在确保经济和改造效果的基础上，可通过调整隔板之间的 间距，或延长絮凝时间来进行改造。通过分析同等静止沉淀条 件下搅拌实验与理想的混合、絮凝条件与生产絮凝池的差距， 可以评估生产混合及絮凝设施技术状态与改造成效。

2.3.3 定期观测运行效果影响关键部位 

需对主要部位进行定期观测，观测内容包括沉淀口进口穿 孔墙前后积泥、沉淀区的积泥、出水是否均匀等，以及快滤池的 滤层高度变化情况、含泥量、非气水冲洗滤池是否存在气泡等。 其中含泥量、滤层高度、过滤速度、水头损失、冲洗时间、强度和 初滤水作为定期监测的关键部位。同时还要进行监视、检测仪 表设备的安装，满足日常供水水质的自动化检测需求，设定适 当的需求条件，完成 pH、氨氮在线检测的仪表设备安装，设立参数运行极值并监视水厂调度情况，以便及时发现、解决问题。 实现大规模水厂的混凝剂加注、加氯、滤池“三个自动化”，真正 实现滤池的最佳自动化运行。

3 结果经过采用净化处理技术，获得以下处理效果:

（1）将传统的去泡沫、有机物，悬浮物、净化过滤等净水工艺组合在一个设备内完成，减小了占地面积、提高了设备安装 便利性;

（2）整个设备可不依靠电力实现自动化运行，没有阀门和 操作系统，只需一个按键，系统就可以自动运行，节省电力和人力，非常适合在电力供应不足的地区使用。

（3）适应性强，出水水质稳定、可靠、水量充足，在源水浊度 高达 3000 mg/L 时，处理后出水浊度 <0.3NTU，水质甚至能高 于国家对饮用水标准要求。

（4）设备的使用 UPVC 高强塑料，使用寿命能达到 40 a。 

4 结论

总而言之，城乡供水水质直接与居民的饮用水最终清洁情 况密切相关，更对人民群众身体健康产生较大影响，保证自来水用水安全性，已经成为人民群众生活的基本保障，供水部门 也需要严格执行相关制度操作，并树立严谨工作态度保证供水工程的安全。

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