徐 佳,李文斌
(1.中國(guó)灌溉排水發(fā)展中心(水利部農(nóng)村飲水安全中心),100054,北京;2.南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局,100038,北京)
清水池是農(nóng)村供水工程重要的調(diào)蓄構(gòu)筑物,其主要功能:一是調(diào)節(jié)水廠制水能力與最高日最高時(shí)管網(wǎng)需水量間的不平衡;二是作為接觸消毒池,保證消毒劑與水接觸時(shí)間滿足規(guī)范要求,確保消毒效果和水質(zhì)達(dá)標(biāo)。相關(guān)調(diào)研發(fā)現(xiàn),已建成的部分農(nóng)村供水工程清水池在建設(shè)和運(yùn)行等方面存在一些問題,其中有些問題較為普遍,主要包括清水池容積過(guò)大、未做到定期清洗、安全防范措施不到位、內(nèi)部未設(shè)置導(dǎo)流墻、未規(guī)范安裝通氣孔和水位計(jì)量裝置等設(shè)施,在一定程度上給供水水質(zhì)安全帶來(lái)了隱患。水質(zhì)衛(wèi)生監(jiān)測(cè)已經(jīng)證實(shí),造成農(nóng)村供水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的問題主要是微生物指標(biāo)超標(biāo),這是水源保護(hù)工作相對(duì)薄弱、部分水廠沒有配備使用消毒設(shè)備導(dǎo)致的,而清水池因其建設(shè)和運(yùn)行管理不當(dāng)成為影響供水水質(zhì)的一處主要的二次污染源,也反映出一些地區(qū)對(duì)清水池的功能結(jié)構(gòu)理解不深、認(rèn)識(shí)不清,亟須引起行業(yè)主管部門及農(nóng)村供水單位的重視。
清水池的容積應(yīng)能夠調(diào)節(jié)水廠制水量與最高日最高時(shí)需水量之間的不平衡,主要根據(jù)最高日用水量,即工程設(shè)計(jì)供水規(guī)模確定。規(guī)模越小的工程,清水池容積占最高日供水量的比例越大,按照《村鎮(zhèn)供水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》,其最大不超過(guò)60%。然而,各地建設(shè)清水池容積偏大的現(xiàn)象較為普遍,有的取最高日供水量作為容積,有的甚至數(shù)倍于此。
該問題帶來(lái)的負(fù)面影響:一是增加了不必要的工程量和建設(shè)成本。二是給供水水質(zhì)達(dá)標(biāo)帶來(lái)隱患。容積過(guò)大將延長(zhǎng)水在池中停留的時(shí)間,在當(dāng)前大量農(nóng)民進(jìn)城務(wù)工、工程實(shí)際供水人口偏少、農(nóng)村居民用水量偏低的現(xiàn)狀下,不少工程經(jīng)凈化消毒的水在池中可滯留數(shù)天甚至超過(guò)一周之久。受池前投加的消毒劑自身氧化還原和揮發(fā)的影響,停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)使水中消毒劑余量不斷降低直至消耗殆盡,給微生物繁殖創(chuàng)造了條件。三是增加了藥耗成本。為保持管網(wǎng)水的生物穩(wěn)定性,達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)出廠水消毒劑余量的下限要求,只能增加藥劑投加量。實(shí)際中,很多工程因運(yùn)行經(jīng)費(fèi)不足所限,做不到消毒劑足量投加,供水水質(zhì)微生物指標(biāo)不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。
清水池運(yùn)行中的定期清洗對(duì)消除二次污染,保障水質(zhì)達(dá)標(biāo)十分重要。一些管理者認(rèn)為微生物指標(biāo)超標(biāo)僅是因?yàn)槲窗惭b使用消毒設(shè)備導(dǎo)致的,忽視了清水池二次污染對(duì)供水水質(zhì)的負(fù)面影響。原水經(jīng)凈化后仍或多或少地含有部分雜質(zhì),包括微生物新陳代謝的排泄產(chǎn)物、死后殘骸以及水中微量離子與消毒劑氯離子反應(yīng)生成不溶于水的物質(zhì)等,在進(jìn)入清水池后緩慢沉淀形成泥垢,淤積于池底或附著于池壁,部分未殺滅的細(xì)菌藏匿其中,并隨時(shí)可能進(jìn)入管網(wǎng)。然而,清水池的定期清洗被不少農(nóng)村供水單位所忽視,甚至少數(shù)清水池在設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中沒有考慮到清洗的需要,未設(shè)置排空管、人孔及入池扶梯等設(shè)施,給清洗工作帶來(lái)困難。
清水池作為飲用水進(jìn)入用戶管網(wǎng)前集中滯留的環(huán)節(jié),其安全防范地位十分重要。當(dāng)前一些農(nóng)村地區(qū)飲用水安全防范意識(shí)不強(qiáng),相關(guān)措施不到位。有的未圈定水廠范圍,未建設(shè)圍欄圍墻,有的清水池處于露天狀態(tài)未做加蓋封閉處理,有的人孔、檢修孔蓋板未上鎖,還有的通氣孔孔口、溢流管出口未采取防投毒以及防止昆蟲、動(dòng)物進(jìn)入等措施,如因管理不善受到人為污染破壞,極易造成危害程度大、波及范圍廣、甚至產(chǎn)生極其嚴(yán)重后果的水污染事故。
導(dǎo)流墻是清水池內(nèi)部的重要結(jié)構(gòu),主要功能是使清水池中的水按照S型保持流動(dòng)狀態(tài),防止進(jìn)水口與出水口之間形成“短路”,避免存在回流區(qū)和死水區(qū)。容積大于50m3的清水池,無(wú)論形狀如何,均應(yīng)設(shè)導(dǎo)流墻。然而調(diào)研發(fā)現(xiàn),各地建設(shè)清水池未設(shè)導(dǎo)流墻的現(xiàn)象較為普遍,造成回流區(qū)、死水區(qū)的水滯留時(shí)間長(zhǎng),局部水質(zhì)惡化風(fēng)險(xiǎn)較高。
通氣孔在清水池運(yùn)行中必不可少,其功能十分重要:一是清水池水位漲落時(shí)平衡池內(nèi)氣壓的排氣補(bǔ)氣通道,以避免出現(xiàn)負(fù)壓,降低水泵工作效率、增加能耗;二是作為日常通氣孔,利用高低孔口之間的空氣壓差,形成低孔進(jìn)氣、高孔出氣的通氣回路,排出池內(nèi)水蒸氣以及消毒劑揮發(fā)氣體;三是作為清水池清洗前排出池內(nèi)污濁氣體的通道。通常用強(qiáng)排風(fēng)設(shè)備從人孔向池內(nèi)鼓入新鮮空氣,池中氣體從通氣孔排出,以滿足人員入池清洗作業(yè)的安全需要。然而,一些清水池通氣孔設(shè)置不規(guī)范:有的孔數(shù)不足,有的所有孔口按同一高程布置,還有的孔口未作倒L型下彎或未安裝通氣帽。
一些清水池忽視了水位計(jì)量裝置的安裝,其運(yùn)行僅憑借經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合管理人員“勤跑、勤看、勤調(diào)節(jié)”控制池內(nèi)水位處于正常范圍,管理效率低,易造成溢水,增加水耗,也易造成水位過(guò)低,導(dǎo)致配水水泵氣蝕損壞。農(nóng)村供水工程的調(diào)節(jié)構(gòu)筑物不僅應(yīng)安裝水位指示裝置,而且應(yīng)做到每日觀測(cè)并確保水位在限定區(qū)間內(nèi)運(yùn)行,非自流供水的工程為提高配水水泵工作效率,應(yīng)盡可能保持清水池在高水位運(yùn)行。有條件的規(guī)模較大的水廠應(yīng)配備水位監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制系統(tǒng)。
①對(duì)于水池容積過(guò)大問題,小型農(nóng)村集中式供水工程可采用在清水池出水口加裝紫外線消毒裝置,對(duì)出廠水進(jìn)行再次消毒,確保水質(zhì)達(dá)標(biāo);規(guī)模較大工程可對(duì)清水池進(jìn)行分區(qū)改造,可采用鋼制防腐或不銹鋼隔板,抑或澆筑鋼筋混凝土隔墻,將消毒劑投加位置由清水池進(jìn)水口處后移至距出水口相對(duì)較近的分格內(nèi),優(yōu)化藥劑與水接觸時(shí)間不少于30分鐘且不宜過(guò)長(zhǎng),在出廠水和末梢水消毒劑余量達(dá)標(biāo)的情況下減少藥劑投加量,降低藥耗成本。
②農(nóng)村供水工程的清水池(高位水池、水塔)每年至少應(yīng)開展1次清洗并進(jìn)行檢修、消毒和滿水試驗(yàn)。水池清洗可按照準(zhǔn)備工具、放空水池、排風(fēng)通氣、入池清洗、清排污泥、檢修、消毒、滿水試驗(yàn)、蓄水運(yùn)行的流程進(jìn)行。由村集體或農(nóng)民管理的小型工程清水池的清洗工作,有賴于建立健全準(zhǔn)公益性專業(yè)技術(shù)服務(wù)隊(duì)伍進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)幫扶,也可發(fā)動(dòng)農(nóng)民或志愿者參與勞動(dòng)。200m3/d(Ⅳ型)以上農(nóng)村供水工程的清水池個(gè)數(shù)或分格數(shù)不應(yīng)少于2個(gè),以便于分別泄空清洗并保持供水不間斷。
③清水池內(nèi)導(dǎo)流墻易采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)排布置,可按照20mm厚,在頂部、中部各設(shè)圈梁一道,1∶2水泥砂漿抹面,并在導(dǎo)流墻底部按一定間距設(shè)置排水孔,以便泄水排空。
④通氣孔應(yīng)依照一側(cè)高孔、一側(cè)低孔順導(dǎo)流墻方向布置,宜高出池頂覆土0.7~1.2m,高低孔口間高差不小于0.5m,孔口直徑不小于150mm且不宜過(guò)大,孔口作倒L型下彎并在孔口做鐵絲網(wǎng)封閉或安裝防投毒通氣帽。
①加強(qiáng)技術(shù)交流,切實(shí)提高認(rèn)識(shí)和重視程度。通過(guò)舉辦培訓(xùn)班、編印典型工程設(shè)計(jì)圖冊(cè)等形式,普及宣傳清水池在農(nóng)村供水工程中作為水量調(diào)節(jié)池和消毒反應(yīng)池的重要作用,督促指導(dǎo)各地按照規(guī)范要求科學(xué)做好新建、改建工程清水池的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行管護(hù)。
②將清水池優(yōu)化改造作為提高水質(zhì)合格率和降低藥耗、能耗等運(yùn)行成本的重要手段。結(jié)合農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程“十三五”規(guī)劃編制工作,對(duì)清水池存在的問題進(jìn)行全面排查和梳理,圍繞農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程建設(shè),結(jié)合水廠自動(dòng)化建設(shè)和運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化調(diào)整,對(duì)問題清水池進(jìn)行改造和設(shè)施配套,健全完善工程運(yùn)行管護(hù)制度,促進(jìn)工程實(shí)現(xiàn)良性運(yùn)行。
③加強(qiáng)技術(shù)力量薄弱地區(qū)的技術(shù)指導(dǎo)和幫扶,進(jìn)一步落實(shí)質(zhì)量管理責(zé)任,嚴(yán)把設(shè)計(jì)審查、工程建設(shè)質(zhì)量和竣工驗(yàn)收關(guān)口,避免問題清水池投入建設(shè)或交付使用。
④各級(jí)地方水行政主管部門應(yīng)將清水池的運(yùn)行管護(hù)作為農(nóng)村飲水安全監(jiān)督檢查的一項(xiàng)重要指標(biāo),切實(shí)采取有力措施,加強(qiáng)對(duì)供水單位工作的督促指導(dǎo)和績(jī)效考核。 ■
[1]水利部.2014年度全國(guó)農(nóng)村飲水安全項(xiàng)目督導(dǎo)檢查報(bào)告匯編[R].2014.
[2]水利部.村鎮(zhèn)供水工程設(shè)計(jì)規(guī)范(SL 687—2014)[Z].2014.
[3]水利部.村鎮(zhèn)供水工程運(yùn)行管理規(guī)程(SL 689—2013)[Z].2013.
[4]金銀龍,等.GB 5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》釋義[M].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.2007.