浅谈经济较发达小城镇水厂的设计
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摘要：以兴化市戴南镇新水厂设计建设为例，探讨了水源受到污染的经济较发达小城镇水厂建设与改造的可行性，为改善小城镇饮用水质量提供了一种可靠、经济的方法。
关键词：水源污染，水厂设计，新饮用水标准
Abstract: taking Xinghua City Dainan formation of the town of new plant design construction as an example, discusses the water polluted with relatively developed economy of small town water plant construction and transformation of the feasibility of small cities and towns, in order to improve drinking water quality provides a reliable, economical method.
Key words: water pollution, water plant design, new standard for drinking water
中图分类号：TU991文献标识码： A 文章编号：
随着我国城市化、工业化的不断发展，许多中小城镇饮水水源受到不同程度的污染，传统水厂采用的制水工艺不能满足国家标准委和卫生部联合的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)，给人民群众的身体健康带来危害，提高此例城镇的饮用水标准刻不容缓。戴南镇位于兴化市域东南角，全镇常住人口18万，是兴化市规划发展的重要工业型小城市。但是由于社会经济的快速发展，原有水厂的供水量及水质均不能满足城市发展需求。因此我院负责设计建设了戴南镇新水厂，在水源水质较差的情况下，新水厂出水水质全面超过国家饮用水标准。我们认为国内类似小城镇也可以采用同样的设计建设水厂。
1、戴南镇概况
兴化市地处长江淮河之间，苏北里下河腹部，东邻大丰、东台，南接姜堰、江都，西与高邮、宝应毗邻，北与盐城隔河相望。现辖34个乡镇、一个经济开发区，总面积为2393Km2，总人口达155万。兴化境内地貌为蝶形洼地，地面平均高1.8米，素有“锅底洼”之称。
戴南镇以不锈钢生产及加工为支柱产业，经济较为发达，城市化规模较高，素有“苏北第一镇”之称。
2、戴南镇新水厂建设简介
2.1原供水系统存在的主要问题
1）戴南镇水厂处理能力不足
戴南镇老水厂设计能力为2.0万m3/d，已经超负荷运行，兴化市供水规划调整后，扩大了戴南镇水厂的服务范围，以戴南镇城区为主，兼供周边五个乡镇。
2）水源污染十分严重
调查结果表明，水厂水源防护措施薄弱，没有设置水源防护标志，也未划定水源防护区域，水源一级保护区内违章现象随处可见。水厂以及保护区内，生产、生活船只随处停靠，加之近年来随着农村工业和养殖业的快速发展，水源水质污染十分严重，对水源的检测工作基本没有开展。
3）水质合格率低
戴南镇老水厂因为超负荷运行、处理设备简单、水源污染严重，故出水水质普遍不达标。
2.2戴南镇新水厂建设目标
1）水量目标
根据总用水量预测及供需平衡分析，戴南镇水厂新建工程设计总规模为8.0万m3/d，分期实施，其中一期工程规模为4.0万m3/d。
2）水质目标
戴南水厂出厂水质现阶段应执行卫生部2006年12月的《生活饮用水卫生标准》（GB5749－2006），其中浊度≤1NTU。今后还应考虑直饮，与欧美等发达国家的水平相适应。所谓直饮水是指以自来水或符合生活饮用水水源水质标准的原水经深度净化后可直接供用户饮用的管道供水和灌装水。建设部于2005年颁布了《饮用净水水质标准》（CJ94-2005）。但是达到水质标准是指用户的龙头水质而言，各个城市的供水企业还应根据各地的经济社会发展水平、供水规模、管网情况等制定出企业自己的出厂水质标准。
3）水压目标
根据《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)的规定，考虑项目服务范围的实际情况，戴南水厂出厂水压宜满足用户接管点处服务水头≥20m的要求。根据戴南镇区域供水工程管网平差结果，并参照目前水厂的运行经验，戴南水厂一期工程出厂水压为35m左右。
2.3戴南镇新水厂建设情况
戴南镇新水厂一期工程2008年10月动工，2009年12月竣工投产，采用常规处理+活性炭吸附深度处理，出水标准远超《生活饮用水卫生标准》。目前服务范围包括镇区及周边三个乡镇，二期4.0万m3/d也将于2012年年中动工。
3、戴南镇新水厂工程设计
3.1供水水源选择
戴南镇老水厂位于戴南镇南侧，东靠兴姜河，南临生产河。浑水取自兴姜河，兴姜河为戴南镇境内流量较大、水质相对较好的河流，最终联通泰东河。近20年来，随着戴南镇工农业生产的迅猛发展，排放污染物的增多，兴姜河水质总体呈下降趋势，水质状况不容乐观。戴南水厂位于兴姜河的上游，污染情况相对较小。在没有更理想水源的情况下，戴南水厂新建工程仍以兴姜河为水源。
戴南镇水厂新建工程常规及深度处理工艺方案与技术路线的选择取决于原水水质和处理后的水质要求。
根据兴化市疾病预防控制中心戴南镇兴姜河水源水分析结果看，按《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）衡量，本工程水源属于Ⅲ类水体，有一定的有机污染。此外，旱季时原水中藻含量较高。因此，该水源属于微污染源水。
3.2净水工艺流程
针对目前兴姜河原水水质，常规处理工艺无法达到现行饮用水标准，必须在常规处理的基础上，结合深度处理工艺才能保证较好的出水水质。
表3-1给水深度处理常用方法与处理目标
根据我院所做试验以及实际工程经验，臭氧氧化+生物活性炭吸附（O3-BAC）工艺最适合城市水厂的深度处理，在处理效果接近的前提下，运行管理及经济指标均优于超滤、电渗析及离子交换等深度处理工艺。因此我院确定戴南镇新水厂处理工艺为：
预氯+常规处理+ O3-BAC工艺是处理受污染原水并保证高质量出水水质的一种有效方法。该工艺主要是在常规处理前预加液氯，经过常规处理的出水再投加臭氧后，由活性炭滤池过滤后出水。
综上所述，O3-BAC工艺能够有效地去除溶解性有机物，可以满足氨氮、亚硝酸盐氮的水质标准，出水水质可全面提高。尤其是臭氧生物活性炭的生物作用增强，减轻了活性炭的吸附负荷，充足的溶解氧为好氧微生物提供了优良条件。生物活性炭利用微生物吸收被活性炭吸附的污染物，客观上起到了使活性炭再生的作用，可以使活性炭的寿命大幅度延长，一般可使用3年左右，从而降低运行费用。
3.3净水工艺设计
3.3.1取水工程工艺设计
取水总规模为8.0万m3/d。取水头部、引水管按8.0万m3/d规模设计，土建一次建成，一期工程设备按4.0万m3/d规模安装。
取水头部按8.0万m3/d规模一次设计施工，设置V型泊岸，两根DN1000钢管自流取水，钢管头部设置DN1200喇叭口。喇叭口设进水粗格栅，格栅间距50mm，栅条间距10mm，过栅流速取0.5m/s。