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山区农村饮水安全工程净化模式的选择

  1 概述
  1.1 水质净化 水质净化即用不同的净化工艺,去除原水中各种杂质,使净化后的水质符合“生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)”要求。生活饮用水水源符合下列要求:① 水中不得含病源微生物。② 水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康。③ 水的感官性状良好,无色,无异味。
  1.2 常规净水工艺 凡符合<< 地表水环境质量标准〉〉(GB3838)中Ⅲ类以上的水体,均可采用下述工艺。
  常规处理过程:在浑水中投加凝聚剂,产生了众多下离子与氢氧化物胶体;依靠正离子压缩胶体扩散层,氢氧化物胶体吸除水中杂质,从而使水中胶体脱稳并逐渐形成较大颗粒。即矾花最终在重力作用下从水中分离出来,使浑水得到了澄清。
  2 山区农村饮水安全工程净水工艺选择
  净水工艺选择应根据原水水质,结合当地条件,通过技术经济比较确定。核心是因地制宜,采用适宜技术。
  山区农村饮水安全工程的所选用的水源原水水质符合(GB3838)Ⅱ类以上水体,原水浑浊度常年低于20NTU,瞬间不超过60NTU,因此采用净水工艺可为粗滤、慢滤加消毒。
  农村饮水安全工程中净水工艺采用粗滤和慢滤有着特殊意义,管理简单,不必加药,两种工艺组合能取代常规处理工艺,在农村饮水安全工程中有其推广应用前景。
  粗滤:滤料由砾石或卵石组成的滤池。选用池型应根据地理位置决定。
  慢滤池:过滤时的水流速度很慢,在过滤初期存在一个称为成熟期的时间(滤膜的生成)。慢滤池的滤速为0.1~0.3m/h,新建慢滤池,连续运行1~2周后,才能出现清澈的过滤水,初始1~2周,水仍然是浑浊的,这段时间称为慢滤池的成熟期。成熟期是由原来的松散砂粒,变成一个发粘的滤层所需的时间,慢滤池的这一滤层通常称为滤膜。滤膜形成后,使原来松散砂粒间的孔隙结构起了有利于截留悬浮固体、发挥微生物对水质的净化作用。
  慢滤池这种净化作用有两方面,一方面是藻类和所分泌的酶可使交替脱稳,使之粘附在砂粒上,另一方面是微生物发挥了生物氧化作用,使一些有机物分解,加以去除,所以慢滤池不用加药,还可去除细菌等。
  (3)慢滤池的设计
  1)适用范围
  农村饮水安全工程的供水水源常年低于20NTU,可考虑选用慢滤池,特别适用于在一些边远山区的村落或居民点,利用地形修建简易慢滤池。经慢滤、消毒后即可作为饮用水。
  2)运行管理
  慢滤池的生产率很低,运行2~3个有后滤料就可能被泥堵塞,需要人工将表面2~3cm的砂子辞掉而补充新的砂子。如果要重复利用砂子,则需用人工来清洗滤料,劳动强度大,占地面积大,这是慢滤池发展受限制的原因。
  3)设计要点
  ①布水应均匀:布水孔按小阻力配水系统设计,开孔比宜为1%(开孔比为配水孔眼总面积与过滤面积之比)。
  ②应连续运行,滤速0.1~0.3m/h,进水浊度高时取低值。
  ③出水口设可调堰或出水管安装控制阀、流量计,控制滤速。
  ④滤料采用石英砂,粒径0.3~1.0mm,滤层800~1200mm。
  ⑤滤料表面以上水深1.0~1.3m,池顶高出水面0.3m,高出地面0.5m。
  ⑥承托层采用砾石或卵石,自上而下铺设5层,料径1~2mm,厚度50mm;粒径2~4mm、4~8mm、8~16mm、16~32mm,厚度均为100mm。
  ⑦滤池面积小于15m2时,可采用底沟集水,坡度为1%;面积较大时,可设置穿孔集水管,管内流速0.1~0.3m/s。

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