【摘要】傳統(tǒng)的農(nóng)村供水工程在使用中有很多弊端，導(dǎo)致傳統(tǒng)的供水系統(tǒng)在農(nóng)村供水過程中不能長(zhǎng)久良好的運(yùn)行。筆者在通過對(duì)土橋塬區(qū)農(nóng)村供水工程的深入分析，得出改區(qū)域的供水情況，并根據(jù)供水實(shí)際將斜管式反應(yīng)沉淀池引用其中。以此為基礎(chǔ)，解決了很多傳統(tǒng)供水中存在的問題。

【關(guān)鍵詞】斜管式反應(yīng)沉淀池；農(nóng)村供水工程；應(yīng)用

一、供水工程概況

旬邑縣土橋塬區(qū)農(nóng)村供水工程是咸陽市內(nèi)較大型農(nóng)村供水工程之一，是旬邑縣農(nóng)村供水的一大板塊。工程始建于1991年，1995年建成投入運(yùn)行，工程依托姜家河流域七里川石溝、潭溝、橋溝三座水庫為水源，輸水渠道由七水灌區(qū)灌溉渠道改造而成，整個(gè)工程由水源、輸水渠道、水處理廠、北部加壓站、排廈機(jī)電抽水站、供水管網(wǎng)6部分組成，經(jīng)加氯凈化處理，解決旬邑縣土橋鎮(zhèn)、排廈鄉(xiāng)、丈八寺鎮(zhèn)、淳化縣胡家廟鄉(xiāng)、官莊鎮(zhèn)、黃埔鄉(xiāng)和彬縣龍高鄉(xiāng)3縣7鄉(xiāng)人畜飲水問題。工程修建1000T及500T清水池各1座，生產(chǎn)能力80m3/h的無閥濾池2座，50T倒錐型水塔1座，安裝機(jī)泵6臺(tái)（套），敷設(shè)主管道52公里，村級(jí)管網(wǎng)124公里，沿線修建調(diào)壓蓄水池10座，設(shè)計(jì)供水人口9.8萬人，供水面積371.8Km2，年供水量89萬T。該工程建成以來，為土橋塬區(qū)新農(nóng)村建設(shè)、群眾生產(chǎn)生活環(huán)境改善、區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)和精神文化建設(shè)做出了應(yīng)有貢獻(xiàn)。

二、供水中存在的主要問題

石溝水庫為塬區(qū)供水工程的主水源，潭溝、橋溝2座水庫為備用水源，3座水庫以“長(zhǎng)藤結(jié)瓜”式修建。3座水庫均修建于上世紀(jì)70年代，屬“三邊”工程，水庫病險(xiǎn)問題較為突出，長(zhǎng)期帶病運(yùn)行，2008-2010年，利用中央國債資金對(duì)3座水庫進(jìn)行了除險(xiǎn)加固，水庫病險(xiǎn)問題得到了徹底解決，水庫調(diào)蓄能力大為提升，加固后總庫容608.1萬m3，興利庫容203萬m3，水源可完全滿足塬區(qū)供水工程用水需求。

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和塬區(qū)建設(shè)的不斷擴(kuò)大，區(qū)域內(nèi)人們生活水平的逐漸提高，其擔(dān)負(fù)的責(zé)任日趨重大。工程修建時(shí)由于受資金制約，沒有修建混凝反應(yīng)池和平流沉淀池，每逢天雨，來水渾濁，水質(zhì)渾濁現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，水質(zhì)檢測(cè)只能依靠縣衛(wèi)生防疫部門定期進(jìn)行檢測(cè)，與現(xiàn)行安全飲水標(biāo)準(zhǔn)要求不相符。水處理設(shè)施的不完整和水源的不安定性，造成水質(zhì)不符合國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，已成為三縣七鄉(xiāng)居民健康的隱患，并制約著區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此改造土橋水廠水處理工藝是提高居民生活水平，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)迫在眉睫的關(guān)鍵措施。

三、工程總體布置

為了徹底解決水處理工藝問題，為項(xiàng)目區(qū)提供足量、優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)生活用水，更好地為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展保駕護(hù)航，按照充分利用已有水利工程，宜改造則改造，有效降低工程建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用的原則，工程現(xiàn)有2座80m3/h重力式無閥濾池，本次只選擇混凝沉淀和澄清的工藝，增加混凝、沉淀工序，修建2座80m3穿孔旋流反應(yīng)斜管沉淀池。水處理工藝方案為：“原水—混凝沉淀—過濾—消毒”，其相應(yīng)的處理構(gòu)筑物為“原水--穿孔旋流反應(yīng)斜管沉淀池--重力式無閥濾池—消毒”。

穿孔旋流反應(yīng)斜管沉淀池由穿孔旋流絮凝反應(yīng)池和斜管沉淀池兩部分組成，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容積小和便于布置等優(yōu)點(diǎn)，適應(yīng)于中小型水廠。在平面上由一系列方格組成，每一格為一級(jí)，一般為6-12級(jí)，視水量大小而定。進(jìn)水孔沿圓周切線方向，上下交錯(cuò)布置。原水以較高流速流入各格，分別在各格形成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以攪動(dòng)水流，使顆粒相互碰撞以達(dá)到絮凝的目的。

（一）穿孔旋流絮凝反應(yīng)池

1、設(shè)計(jì)參數(shù)

⑴設(shè)計(jì)進(jìn)水水量：80m3/h，2組；自用水量：10%計(jì)；

⑵設(shè)計(jì)進(jìn)水含砂量C1≤1000mg/L，瞬時(shí)含砂量C2≤3000mg/L；

⑶設(shè)計(jì)絮凝時(shí)間：20min；絮凝池分格大小按豎向流速確定；

⑷進(jìn)口設(shè)計(jì)流速：1m/s；出口設(shè)計(jì)流速：0.8m/s。

2、布置形式及結(jié)構(gòu)尺寸

設(shè)計(jì)進(jìn)水流量為160m3/h，絮凝池分兩組，可以單獨(dú)工作。則每池流量為0.044 m3/s

設(shè)計(jì)絮凝時(shí)間為20min，得絮凝池有效容積為：V=0.044×20×60=52.8 m3

設(shè)計(jì)平均水深2.8m，得池的面積為：A=52.8÷2.8=18.86 m3

豎向流速采用12mm/s，得單格面積為：f=0.044÷0.012=3.67㎡

設(shè)每格為方形，邊長(zhǎng)采用1.64m，得分格數(shù)n=18.86÷3.67=5.14個(gè)，為配合沉淀池尺寸，采用6格，為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，尺寸為1.36m×1.36m×5.2m（高）。

3、排泥設(shè)施

穿孔旋流絮凝反應(yīng)池水量較小，采用單斗底排泥，每級(jí)格底部設(shè)置斗式排泥，排泥管為DN125鋼管，排泥管上安裝排泥閥門，共設(shè)置6組，最終匯入排泥池，由排泥池排入室外排水系統(tǒng)。

（二）斜管沉淀池

1、設(shè)計(jì)參數(shù)

⑴沉淀池采用逆向流斜管沉淀，斜管材料采用pvc管，斜長(zhǎng)1m，水平夾角600；上升流速2.5mm/s；

⑵配水區(qū)高度：0.7-1.4m，斜管區(qū)高度0.87m，集水區(qū)高度0.6-1.1m；

⑶斜管中水流Re數(shù)小于500，F(xiàn)r數(shù)為10-3-10-4；

⑷設(shè)計(jì)表面負(fù)荷：q=2.16 m3/（㎡×h），出水含砂量小于10mg/L；

2、布置形式及結(jié)構(gòu)尺寸

為了與絮凝池合建，池體尺寸為3.15寬×4.78長(zhǎng)×5.2高，鋼筋砼結(jié)構(gòu)。

3、排泥設(shè)施

斜管沉淀池底部設(shè)置底排泥，排泥管為DN150鋼管，排泥管上安裝排泥閥門，共設(shè)置1組，最終匯入排泥池，由排泥池排入室外排水系統(tǒng)。

四、效益分析

斜管式沉淀池本身具有較高的水處理效率，與傳統(tǒng)的方法相比，其占地面積較小，投資較小，運(yùn)行較為穩(wěn)定，而且安全性較高，便于施工，安裝起來比較簡(jiǎn)單，能夠大大縮短施工的工期，在建成后的自動(dòng)化程度較高，后期的運(yùn)行管理比較容易，養(yǎng)護(hù)較為簡(jiǎn)單。通過使用斜管式反應(yīng)沉淀池的情況分析得知，其處理后的水能夠滿足農(nóng)村供水對(duì)水質(zhì)的要求，是近十年來在給供水工程中采用最廣泛而且成為一項(xiàng)水處理裝置。它適用范圍廣，處理效果高，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，處理能力是平流式沉淀池的3-5倍，既適用于新建工程，又適用于現(xiàn)有舊池的改造，具有良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

結(jié)語

農(nóng)村供水是一項(xiàng)復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)工程，工程管理工作量大，難度高，而效益往往不顯著。斜管式反應(yīng)沉淀池本身具有高效率的水處理能力，與傳統(tǒng)的處理方式相比，占地面積較小，投資較少，運(yùn)行比較穩(wěn)定，安全性較高。因此，農(nóng)村供水工程要以保障農(nóng)民群眾的飲水安全為目標(biāo)，以提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)為宗旨，堅(jiān)持按經(jīng)濟(jì)規(guī)律辦事，建立適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制要求，符合農(nóng)村飲水工程特點(diǎn)，有利于工程可持續(xù)利用的管理體系，確保工程長(zhǎng)期發(fā)揮效益，為塬區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出積極貢獻(xiàn)。