xx市农民安全饮水工程设计常见问题与对策（杨峰 林坜 田海涛）

'XX市农民安全饮水工程设计常见问题与对策（杨峰林坜田海涛） 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关键词：农民安全饮水设计问题对策 　　中图分类号TU991.53文献标志码B文章编号1673-4637(XX)06-0041-03 　　XX市农民安全饮水工程从XX年启动,经过XX、XX年2a建设共解决了62万农民的安全饮水问题,成效显著。但在农民安全饮水工程设计中存在一些共性问题,下面进行分析探讨。 1工程形式问题 　　XX市农民安全饮水工程采取现有水厂扩户、乡镇集中供水工程、联村供水工程、单村供水工程等4种形式,其中现有水厂扩户、乡镇集中供水工程、联村供水工程属于集中式供水工程。从近2a工程建设实践中看,存在单村供水工程数量较多、工程形式不合理的问题。具体分析如下。 1.1单村供水工程存在的问题 　　单村供水工程存在着供水规模较小、布局分散、工艺简单、水厂建设标准低、运行管理专业化程度低,特别是供水保证率低、应急能力弱等一系列缺点。 　　近几年农村发生的饮用水污染事件全部集中在单村水厂。如海淀区北安河村单村供水工程,2003年由于村民误操作,将自来水出水口通过软管直接插入农药配药箱中,恰遇停电,水箱中的药水被倒吸入自来水管道,污染了供水管线。直接原因是村民的误操作,间接原因是水厂硬件设施不完善,没有安装防止发生倒吸的止回阀。同时也缺乏应急处置措施。因此,单村水厂由于自身条件限制,无法有效地保障饮水安全。 1.2集中式供水工程的优点 　　(1)从水资源利用角度看,集中式供水工程日供水量在1000m3/d以上,相比单村水厂的分散取水而言,有利于水资源的统一管理和优化配置,可实现水资源的优水优用。 　　(2)从经济角度看,集中式供水工程人均建设投资和单位制水成本均比单村水厂低。据《XX年大兴区农民安全饮水工程项目建议书(代可研)》,新建的瀛海镇集中供水工程单位制水成本为0.6元/m3,而单村供水工程平均为1.88元/m3。实际运行中,集中式供水工程单位制水成本也相对较低。 　　(3)从建设标准看,集中式供水工程具备合理的供水工艺、先进的供水设备、水质检测设备以及自动化监控系统,建设标准高,水厂使用寿命长。 　　(4)从运行管理角度看,集中式供水工程拥有专业的管理技术人员、健全的运行管理制度和完善的应急预案,供水保证率高,大大减少了水污染事故的发生。集中式供水工程实现了供水的规模化、集中化和正规化,促进农村供水向城镇化方向发展。 　　根据XX市发改委、XX市水务局共同制定的《XX市村镇集约化供水规划大纲》,今后农村供水将按照统筹城乡、以供定需、优化布局的原则,以建设集中式供水工程为主[1],原则上平原区不再新建单村供水工程。 2设计参数选取问题 　　(1)用水定额取值偏大。农村生活用水定额,平原区取100L/人·d,山区取60L/人·d,该用水量为高日用水量,不需要乘以日变化系数计算,以免造成供水规模增大,增加管道口径和水泵的选型。同时,对于集雨工程、截泉截流工程等分散水源供水工程,要结合实际情况,用水定额取值相对要小,比如生活用水定额为30～50L/人·d,大牲畜30～50L/头·d,猪15～20L/头·d[2]。 　　(2)由于考虑消防用水量,设计供水规模偏大。有的工程设计中因考虑消防用水而增加管道口径和水泵的选型,增加工程投资,影响了水厂本身的正常、安全运行。在设计中应结合当地消防部门的相关规定,适当考虑。对于集中式供水工程可按照有关规定考虑消防用水量。对于规模较小的联村水厂及单村水厂,无法满足消火栓的水量10L/s(即36m3/h)、管道口径100mm的消防要求,一般不考虑消防用水量,仅设置消防水龙头即可。对于存在化工厂、粮仓等有重要防火要求的防火点,用水单位可考虑自建消防贮水池。 　　(3)时变化系数的取值不当。有些供水规模较小工程,存在时变化系数取值偏小的问题。根据XX市实际情况,日供水规模0.5个当量,以保证用户的用水流量。特别是对于人口不足100人的山区村,可考虑定时供水。 　　(4)供水压力不足。用户接管点的最小服务水头,单层建筑物为5～10m,两层建筑物为10～15m,2层以上每增加1层增加3.5～4m[1]。特别要考虑山区地势较高的住户。 3水源选择问题 　　在供水水源选择上,出现了水源选择不当、经济不合理、新打水源井水质超标等问题。 3.1平原区水源问题 　　(1)通州、大兴等平原区主要存在浅层地下水水质超标问题,采取新打水源井、取深层承压地下水的方式。为防止出现新打水源井水质超标问题,设计之前,必须进行水文地质勘察,明确含水层位置、取水层位、封井深度等参数,合理选择井位和滤料级配。 　　(2)对原有水源井进行原水勾兑。比如村内一眼井氟略超标,另外一眼井铁略微超标,可将两眼井原水按照一定比例进行勾兑,使勾兑后的水质达到生活饮用水卫生标准。 3.2山区水源问题 　　(1)房山、门头沟等山区村主要存在水量不足的问题。在选取水源时除水源井外,还要考虑小水库、小水窖、集雨工程、截泉截流工程等水源形式。比如房山区小水窖适用性较好,应用较多。 　　(2)水源保护问题。井口要高于地面500mm,井口周围设不透水的散水坡,宽度1.5m,散水坡下面填厚度不小于1.5m的黏土层,防止周边垃圾产生废液或雨污水渗入[2]。水源井要配建井房,井房墙壁及顶部应贴瓷砖或刷防水防霉涂料;墙壁上安装排风扇或相应设备,室内地面铺防滑瓷砖,且有5‰左右的坡度,并在最低处设集水池和污水泵。水源井周边30m范围内不能有污水、垃圾、简易厕所、养殖粪污等污染源。 　　(3)经济合理性问题。山区人口不足100人的小村,如打深井,人均投资可达上万元,经济技术不合理。可以向邻村引水、加装村级小型水处理设备或每户加装家用水处理设备等措施。 　　(4)对于人口较少、水源条件恶劣的村庄,如房山、门头沟煤矿采空区部分村,可以考虑整建制搬迁,采取临时供水措施。 4供水调节方式问题 　　目前,XX市农村水厂供水调节方式主要分为两类:一类是有调节池的,如清水池、高位水池、水塔、压力罐等;另一类是没有调节池的,如变频供水或直接供水。 　　在设计出现了供水调节方式选择不当、片面追求变频调节一刀切以及调节池容积过大等问题。 4.1供水调节方式选择 　　(1)集中式供水工程,宜采用清水池+二次加压变频供水的方式。 (2)平原区单村水厂,宜采用变频供水。 　　(3)山区单村水厂,可因地制宜采用变频供水、变频供水+压力罐、高位水池等工艺。对于供水规模小,特别是夜间用水量非常小的,可采用变频供水+压力罐的方式或定时供水的方式。对于地形高差较大,可利用山区有利地形,采取高位水池供水调节方式,比如门头沟区大部分山村采用高位水池供水。 　　(4)对于距离水厂较远、地势较高的自然村可采用管道加压泵进行二次加压供水。 4.2调节池容积问题 　　高位水池容积不能太大,过大不经济,停留时间过长会造成水质变差。根据XX市卫生局相关规定,饮用水在储水设备中停留时间不能大于48h。 4.3调节池卫生问题 　　储水设备用材必须符合卫生、无毒的要求,禁止使用国家已经淘汰的产品如水泥水塔、蓄水池等。 5水质净化工艺选择问题 　　在设计中存在净化工艺选择不合理、处理环节过于复杂等问题。对策如下。 5.1净化工艺选择问题 　　(1)除氨氮工艺可采用臭氧+生物活性炭或沸石吸附的方法。 　　(2)除盐工艺可采用膜过滤、电渗析、离子交换、电吸附等工艺。 　　(3)除氟工艺可采用活性氧化铝、沸石、KDF过滤吸附、膜过滤、电吸附等工艺。 　　(4)除铁锰工艺可考虑曝气+锰砂过滤的方法,其次选用曝气+石英砂过滤或电吸附的方法。 　　(5)除砷工艺可采用KDF过滤吸附、电凝聚法、接触氧化还原法和电吸附法等工艺。 5.2净化常见问题 　　(1)水质净化标准过高。农民安全饮水工程的供水水质达到生活饮用水卫生标准即可,不需要进行深度处理,因此净化工艺环节要尽量简化,单指标超标的选择去除单项的净化工艺,不使用繁琐的工艺组合。另外,从水处理整体上进行考虑,比如对于氨氮略微超标的,由于二氧化氯具有去除氨氮的效果,采用二氧化氯消毒,不需要配备专门的水质净化设备。 　　(2)反冲洗水的处理问题。水质净化设计要考虑反冲洗排水的处理,不能随意排放,成为新的污染源。 　　(3)在产品选择上,综合考虑处理工艺、产水率、耗电量、运行成本、投资以及操作管理方便程度等因素,优先考虑操作管理简单、自动化程度高,适于农村管水人员的产品。 6消毒工艺选择问题 　　目前,XX市农村消毒工艺主要有二氧化氯、次氯酸钠、紫外线、臭氧等4种方式。对于设有清水池的乡镇集中供水工程和联村供水工程,采用消毒方式的建议顺序依次为:二氧化氯(高纯法、复合法)、次氯酸钠、臭氧、紫外线。对于单村供水工程和规模较小的联村供水工程,建议采用消毒方式的顺序依次为:臭氧、紫外线、二氧化氯(高纯法)、次氯酸钠、二氧化氯(复合法)。 　　在设计中,存在消毒工艺选择不合理、配套设施不健全等问题。对策如下。 　　(1)设备选型中选用自动调节投加量的设备,并配套在线的余氯(次氯酸钠、亚氯酸钠)或臭氧监测设备。设备最好带自动断流报警功能,以保证投加安全。 　　(2)次氯酸钠消毒设备冬季容易冻坏,可以采用次氯酸钠成品消毒液,如房山区农村使用XX市自来水集团生产的成品消毒液。 (3)紫外线消毒宜选用进口的紫外线灯管。 　　(4)臭氧消毒优先选用空气源臭氧发生器。氧气源臭氧发生器需通过电解纯净水而产生臭氧,对纯净水质量要求严格,实际运行中有些村由于使用纯净水不合格,导致设备损坏,因此不宜选用。另外,臭氧对金属管道具有较强的腐蚀性,臭氧消毒不宜用于金属管道系统。 　　(5)消毒间要与泵房隔离,消毒设备不能安装在泵房内。特别是选用二氧化氯进行消毒的,要注意将消毒间设计成地上式,半地下式的消毒间不利于二氧化氯气体的扩散,同时要在消毒间墙面底部安装排风扇,以利于二氧化氯气体的扩散。 　　(6)配套设施问题。选用二氧化氯或次氯酸钠进行消毒的,一般需要建清水池,以满足消毒液与水的接触时间>30min。 　　(7)投加点位置。设计中应明确提出二氧化氯或次氯酸钠加药点位置,对于有清水池的一般加在清水池前,没有清水池的加在泵前或泵后的管道中。 7结语 　　农民安全饮水工程不同于城市供水工程,在设计中除按照《村镇供水工程技术规范(sl310-XX)》等有关技术规范要求外,还要结合当地实际情况具体问题具体分析,论证工程形式、水厂规模、水源形式、调节方式、净化消毒工艺等关键环节,选择适合农村实际的供水模式。 参考文献 　　[1]XX市发展和改革委员会,XX市水务局.XX市村镇集约化供水规划大纲[R].XX. 　　[2]sl310-XX.村镇供水工程技术规范[S]. 　　作者简介:杨峰(1980—),男,助理工程师。 来源：《XX水务》XX.6 '