农村饮水安全工程建设与运管

'农村饮水安全工程建设与运管前言水是生命之源，饮用水是人类生存和发展的基本需求。安全可靠的农村饮用水直接关系到农村居民的身心健康和生活质量，关系到农村社会稳定与经济发展，关系到全面建设小康社会和社会主义新农村目标的实现。党中央、国务院高度重视农村饮用水安全工作。近半个世纪，中国各级政府为解决农村饮水问题进行了不懈努力，全国建成了一大批农村供水工程。2000年9月联合国饮水千年发展目标提出后，中国政府积极响应，采取了一系列重大措施推进农村饮用水安全保障工作。到2009年底，提前一年完成《全国农村饮水安全工程"十一五"规划》任务，解决了1.6亿农村人口的饮水困难和不安全问题，提前6年实现了联合国千年宣言提出的目标。2006年8月至2007年11月，全国爱卫会、卫生部联合进行了全国农村饮用水与环境卫生现状调查，结果表明农村饮用水未达到基本卫生安全的为4436%，地面水超标率为40.44%，地下水超标率为45.94%，集中式供水超标率为40.83%。主要原因是许多地方的饮水工程没有配套净化消毒设施和设备，村镇供水厂缺乏相应技术人员和培训教材，管理不规范。目前，相当多的农村饮水工程设计不符合规范要求、建设质量差，管理工作跟不上，导致供水水质不达标，有些工程管理困难、操作复杂、使用成本高，供水工程不能正常发挥效益。特别是有些村镇供水厂，操作人员素质低，没有适合他们的培训教材，在管理过程中遇到问题没有参考资料进行查询与解决。在开展工程建设与管理培训过程中，没有针对农村饮用水工程的参考书，导致许多培训工作未能解决在建设与管理中的实际问题。因此，组织编写农村饮水安全工程建设管理培训教材，使各有关农村饮水工程的设计单位设计好工程，水利部门组织建设好工程，让用户管理使用好工程，是关系到农村饮水安全工程是否能真正提高饮用水质量，使之惠及农民的重大问题，是确保工程能否长期发挥效益，提高广大农民群众身体健康的关鍵问题。本书图文并茂，共分六章，关键问题深入易懂，对广大干部群众普遍关心的农村饮水工程设计、建设、管理工作中的热点和难点问题，进行了深入浅出的分析和讲解，观点明确，说理透彻，可读性强。第一章详细介绍农村饮水安全工程概况、法规标准、经验，水中杂质来源和特性；第二章为农村饮水安全工程规划与设计，对村镇集中式供水、一体化净水设备、特殊水处理技术、分散式供水的设计进行了详细分析与介绍；第三章针对村镇供水厂电力设备与自动控制系统设计，对其系统的设计和管理工作进行剖析与讲解；第四章介绍了农村饮水安全工程卫生学评价与饮水安全计划；第五章为农村饮水安全工程施工和验收；第六章为村镇供水厂运行管理与维护。本书配套了DVD光盘，对农村饮用水工程建设管理中难点的混凝反应进行讲解，以及对混凝剂、消毒剂、一体化净水设备选型进行解说，配套农村饮水安全工程图集CAD文件、饮用水标准法规WORD文档。本书凝聚了作者们数十载农村饮水安全工程设计、建设、管理和卫生学评价的实践经验，他们对农村饮水安全工程进行了深入调研，在国家有关农村饮水工程技术规范规程的基础上，结合农村饮水安全工程的特点，参考国内外最新研究成果和有关资料，编写了农村饮水安全工程建设与运行维护管理培训教材，奉献给广大读者。本书由周志红担任主编，甘日华、陶勇、刘文朝、黄本胜担任副主编，刘学功担任主审，具体分工为：第一章甘日华、欧阳显良；第二章甘日华、黄本胜、张新和、林时君；第三章甘臻、廖富华、周志红；第四章陶勇、张琦、李洪兴、何昌云；第五章刘文朝、甘日华；第六章周志红、陈亮雄、王龙庆、万龙、曾森宏、欧阳显良、林时君。本书适用于农村饮水安全工程的设计与建设、施工与验收、运行与维护管理、水质监测和卫生学评价人员的培训教材，作为村镇供水厂、水利、卫生、制水、给水等单位技术与管理人员的工具书，也可作为水务系统各级管理人员及社会读者的科技读本。在本书编写过程中，得到水利部农水司、中国水利水电科学研究院、中国疾病预防控制中心农村改水技术指导中心、广东省水利厅和广东省水利水电科学研究院等单位以及社会各界的大力支持与不吝赐教。在此，一并表示衷心的谢意。限于时间、水平和能力，本书疏漏与错误之处在所难免，不当之处，敬请广大读者批评、指正。编者邮箱：13711599478@139.COM编者2010年1月 第一章农村饮水安全工程概述农村饮水安全是指人们能够及时、方便地获得洁净足量的饮用水，即人们在需要时能在自来水龙头或距离较近的集中供水点以及庭院附近分散式供水点取水，水量能满足日常生活做饭、饮用、刷牙、洗衣、洗澡等使用，水费支出与当地经济条件相适应，水质符合《生活饮用水卫生标准》要求的洁净水。农村饮水安全工程形式多种多样，规模大小不同，建设和管理水平参差不齐，农村饮水合格率普遍较低，因此应规范农村饮水安全工程建设与运行维护管理工作，提高饮用水质量。第一节饮用水相关法规一、饮用水相关法律(一）《中华人民共和国传染病防治法》节录《中华人民共和国传染病防治法》共九章八十条，其中有十条与饮用水相关，它明确规定了法定介水传染病的种类，规定了各级政府及其卫生行政部门、供水单位、涉水产品生产企业的法定职责以及失职应负的法律责任（详见附录1.1〉。1.法定传染病的种类规定甲类传染病2种，乙类25种，丙类10种。其中甲类的霍乱，乙类的病毒性肝炎〈甲肝、戍肝〉、脊髓灰质炎、细菌性和阿米巴性痢疾、伤寒和副伤寒、钩端螺旋体、血吸虫病，丙类中的感染性腹泻，可经饮用水进行传播，统称为“介水传染病”。介水传染病指通过饮用或接触受病原体污染的水而传播的疾病，又称水性传染病，其流行原因有二：①水源受病原体污染后，未经妥善处理和消毒即供居民饮用；②处理后的饮用水在输配水和贮水过程中重新被病原体污染。据报道，我国在1979〜1984年共发生的212起集中式给水污染事故中，水源被污染占70%、管网被污染占25%、贮水池被污染约占45%。地面水和浅井水都极易受病原体污染而导致介水传染病的发生。2.传染病防治由各级政府总负责第五条规定各级人民政府领导传染病防治工作。县级以上人民政府制定传染病防治规划并组织实施，建立健全传染病防治的疾病预防控制、医疗救治和监督管理体系。第十四条规定各级政府应当有计划地建设和改造公共卫生设施，改善饮用水卫生条件，预防介水传染病。该条是防止传染病传播、蔓延的重要措施的规定。“喝卫生水，用卫生厕所，居住卫生环境”，是人类生存的基本条件。供应卫生安全的饮用水是政府的职责之一，公用、户用的卫生厕所以及生活垃圾和污水的消毒处理，是生活中不可缺少的基础公共卫生设施，这些设施是否符合卫生标准的要求，对于预防疾病防止传染病的发生与^传播，有非常直接和密切的关系。改善饮用水卫生条件是广大人民迫切愿望，对于改善人民的健康水平、促进生产具有重要的作用。改善饮用水卫生条件，是预防和控制介水传染病和地方病的主要措施。第四十二条规定传染病暴发、流行时，政府应立即组织力量，封闭被传染病病原体污染的公共饮用水源，控制疫情。第六十五条规定造成传染病传播、流行或者其他严重后果的，对负有责任的主管人员，依法给予行政处分；构成犯罪的，依法追究刑事责任。3.饮用水供水单位和涉水产品的法律责任供应的饮用水和涉水产品应当符合国家卫生标准和卫生规范（第二十九条第一款、供水单位从事生产或者供应活动应当依法取得卫生许可证（第二十九条第二款〕；供水单位供应的饮用水、涉水产品不符合国家卫生标准和卫生规范，导致或可能导致传染病传播、流行的，追究法律责任（第七十三条〉。其中"构成犯罪的，依法追究刑事责任"，依据《中华人民共和国刑法》第三百三十条规定，违反传染病防治法的规定，供水单位供应的饮用水不符合国家规定的卫生标准的，引起甲类传染病（指霍乱）传播或者有传播严重危险的，处3年以下有期徒刑或者拘役；后果特别严重的，处3年以上7年以下有期徒刑(妨害传染病防治罪〉。(二)《中华人民共和国水法》节录我国是一个水资源贫乏的国家，水资源总量约2.8万亿m3，人均占有的水资源量约2200m3，只有世界人均占有量的1/4。近年来，随着国民经济持续快速发展、城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高，水资源短缺、防汛抗旱、水环境恶化等问题日益突出。针对目前水污染未能得到有效控制，河流污染严重，湖泊富营养化日益突出，地下水超采严重，一些河流枯竭，生态环境恶化等问题，《中华人民共和国水法》（详见附录1.2〉规定"国家建立饮用水水源保护区制度，省、自治区、直辖市人民政府应当划定饮用水水源保护区，并采取措施，防止水源枯竭和水体污染，保证城乡居民饮用水安全"(第三十三条)。在地下水严重超采地区，可以划定禁止开采区；在沿海地带开采地下水，要采取措施，防止海水入侵。 第三十四条规定禁止在饮用水水源保护区内设置排污口，在江河、湖泊新建、改建或者扩大排污口，应当经过有管辖权的水行政主管部门或者流域管理机构同意，由环境保护行政主管部门负责对该建设项目的环境影响报告书进行审批。第五十四条规定各级人民政府应当积极采取措施，改善城乡居民的饮用水条件。（三）《中华人民共和国水污染防治法》节录《中华人民共和国水污染防治法》（修订版），自2008年6月1日起施行（详见附录1.3〉。第五十六条规定国家建立饮用水水源保护区制度。饮用水水源保护区分为一级保护区和二级保护区；必要时，可以在饮用水水源保护区外围划定一定的区域作为准保护区。饮用水水源保护区的划定，由有关市、县人民政府提出划定方案，报省、自治区、直辖市人民政府批准；跨市、县饮用水水源保护区的划定，由有关市、县人民政府协商提出划定方案，报省、自治区、直辖市人民政府批准；协商不成的，由省、自治区、直辖市人民政府环境保护主管部门会同同级水行政、国土资源、卫生、建设等部门提出划定方案，征求同级有关部门的意见后，报省、自治区、直辖市人民政府批准。二、饮用水水源保护有关法规加强饮用水水源保护工作直接关系到广大人民群众的身体健康和切身利益，关系到社会稳定和经济可持续发展，关系到党和政府的执政能力和形象。保障饮水安全是保障人的基本生存权利的体现，是维护人的健康生命的必要条件，因而也是建设小康社会的一项重要指标。饮用水水源保护区污染防治管理规定：1989年7月10日国家环保总局、卫生部、建设部、水利部、地矿部根据《中华人民共和国水污染防治法》，为保障人民身体健康和经济建设发展，保护好饮用水水源，发布了饮用水水源保护区污染防治管理规定。它适用于全国所有集中式供水的饮用水地表水和地下水源的污染防治管理（第二条）工作。按照不同的水质功能和防护要求分级划分饮用水水源保护区。饮用水水源保护区一般划分为一级保护区和二级保护区，必要时可增设准保护区。各级保护区应有明确的地理界线（第三条）。饮用水水源各级保护区及准保护区均应明确规定的水质要求（第四条）（详见附录1.4）在饮用地表水源取水口附近划定一定的水域和陆域作为饮用水地表水源一级保护区。一级保护区的水质标准不得低于国家规定的《地面水环境质量标准》（GB3838)Ⅱ类标准（第八条）。在饮用水地表水源一级保护区外划定一定的水域和陆域作为饮用水地表水源二级保护区。二级保护区的水质标准不得低于国家规定的《地面水环境质量标准》(GB3838)Ⅲ类标准，应保证一级保护区的水质能满足规定的标准（第九条）。根据需要可在饮用水地表水源二级保护区划定一定的水域及陆域作为饮用水地表水源准保护区。准保护区的水质标准应保证二级保护区的水质能满足规定的标准（第十条）。三、生活饮用水卫生监督管理办法1996年7月9日建设部、卫生部第53号令发布实施的《生活饮用水卫生监督管理办法》是目前我国第一部饮用水行政规章，它规定县级以上人民政府卫生行政部门负责本行政区域内饮用水卫生监督监测工作，规定供水单位供应的饮用水必须符合国家卫生标准，供水单位应取得卫生许可证方可供水，新、改、扩建供水项目符合卫生要求，竣工验收时应有卫生行政部门参加。供水单位卫生许可证由县级以上人民政府卫生行政部门发放，有效期四年，每年复核一次。规定生产涉及饮用水卫生安全的产品的单位和个人，必须按规定向政府卫生行政部门申请办理产品卫生许可批准文件，取得批准文件后，方可生产和销售。任何单位和个人不得生产、销售、使用无批准文件的前款产品（详见附录1.5）。四、农村饮水安全项目建设管理办法国家发展和改革委员会、水利部、卫生部2007年根据国务院批准的《全国农村饮水安全工程“十一五”规划》（以下简称《规划》〉以及近期国务院领导的有关批示精神和要求，针对当前农村饮水安全工作中存在的薄弱环节和问题，共同发出通知（发改农经〔2007〕1752号），要求进一步加强农村饮水安全工程建设和运行管理工作，并发布了《农村饮水安全项目建设管理办法》（详见附录1.6）。第一条规定为加快解决农村饮水安全问题，改善农民的生存环境和生活条件，国家决定在中央建设投资中安排部分资金，专项用于补助农村饮水安全工程建设。为加强项目建设管理，保证各项建设任务的顺利完成，根据国家有关规定，制定本办法。本办法适用于《规划》范围内的中央补助投资项目。第二条规定解决农村饮水安全问题的范围：全国30个省（自治区、直辖市）的乡镇(不含县城城区）、村庄、学校、国营农场和林场，以及新疆生产建设兵团的团场和连队饮水不安全人口的生活饮用水。凡因开矿、建厂、企业生产及其他人为原因造成水源变化、水量不足、水质污染引起的农村饮水安全问题，由责任单位或责任人负责解决。第四条规定日供水1000m3(或供水人口1万人）以上的单项工程按照基本建设程序进行建设和管理，其他工程参照基本建设程序管理。 第五条规定发展改革部门商有关部门做好农村饮水安全工程规划编制报批、项目审批、投资计划审核下达和建设管理监督等工作。水利部门商卫生等部门做好工程规划、可行性研究报告、初步设计或实施方案编制等工作，具体组织和指导项目的实施及运行管理。卫生部门负责项目建成前后的水质检测、监测，并提出地氟病、地砷病、血吸虫疫区需要解决饮水安全问题的范围。第十三条规定农村饮水安全工程投资，由中央、地方和受益群众共同负担。各地要足额落实地方建设投资，其中省级安排的投资不低于全部地方投资30%。同时，各级政府都应安排一定资金用于农村饮水安全工程前期工作、项目管理，以及水源保护和水质检测、监测等工作。第十五条规定解决规划外受益人口饮水安全问题、提高工程建设标准以及解决农村安全饮水以外其他问题所增加的工程投资由地方从其他资金渠道解决。中央补助投资巳解决农村饮水安全问题的受益区内如出现反复或新增的饮水安全问题，由地方自行解决。第十六条规定农村饮水安全项目管理实行分级负责制。地方各级目标责任单位要同目标管理单位签订目标责任书，明确双方的任务与责任。第二十一条规定项目建设完成后，由项目审批部门商卫生等部门共同组织竣工验收。省级验收总结报送水利部。验收结果将作为下年度项目和投资安排的重要依据之一。对验收不合格的项目，要限期整改。第二十二条规定项目验收合格后要及时办理交接手续。要明晰工程产权，落实管理主体，制定管理措施，建立健全工程维修、养护、用水、节水、水费计收、水源保护、水质监测等各项规章制度，确保工程长期充分发挥效益。第二十三条规定省级发展改革和水利部门全面负责对本省项目的监督和检查，涉及防病改水的，应有卫生部门参与。检查内容包括组织领导、制度和办法的制定、项目进度、工程质量、投资管理使用、合同执行情况等。五、国务院办公厅关于加强饮用水安全保障工作的要求为进一步加强饮用水安全保障工作，经国务院同意，国务院办公厅2005年8月17日颁发了《国务院办公厅关于加强饮用水安全保障工作的通知》〈国办发〔2005〕45号），要求各有关部门做好饮用水安全保障工作（详见附录1.7）第二节农村饮用水相关标准一、生活饮用水卫生标准1.一般原则《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006，详见附录2.1〕中的4.1.1〜4.1.4是指生活饮用水水质卫生要求的一般原则。如果在实际饮用水中存在。GB5749—2006文本中没有规定的污染物，则按此原则处理。本标准所指水质要求是指居民用户端水质必须符合GB5749—2006的要求。2.饮用水必须消毒《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006)中的4.1.5规定“生活饮用水应经消毒处理”，这是一条总的要求。考虑到供水的各个环节都存在致病菌污染的可能性，即使是取深层地下水作为水源，原水中未曾检出过大肠菌群等指标菌，也应经消毒处理。经过消毒并保留一部分余量的消毒剂，对饮用水在出厂后的输配水管道、蓄水容器中可以起到防御微生物污染的作用，增加饮用水的安全性。关于有烧开水习惯的地区，集中式供水能否不消毒的问题，标准修订组认为，将水煮沸是一种行之有效的饮水消毒方法，但喝烧开水的人，还有日常用水，使用未经消毒的水洗涤、漱口和洗涤生吃的蔬菜、水果，也是一个重要的传染途径。因此，即使在有喝开水习惯的地区，生活饮用水消毒仍然是必要的。3．饮用水消毒应有余量《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）中的4.1.6中规定几种常用消毒剂的与水接触时间、出厂水中限值、出厂水中余量和管网末梢水中余量等，这些是根据经验数据作出的规定。决定饮水消毒效果的因素是消毒剂浓度和接触时间。4．关于紫外线消毒关于紫外线消毒饮用水的问题在GB5749-2006中没有提及，这是因为至今没有报道现用的紫外线消毒饮用水后会产生什么有害副产物，无法设定限制条件和设定限值。GB5749—2006没有提及紫外线消毒，并不妨碍它在饮用水消毒中的正确使用。若采用紫外线消毒饮用水可参照《二次供水设施卫生规范》（GB17501)的紫外线强度(70ｕw/cm2)的要求执行。5，小型水厂和农村分散式供水分质指标放宽GB5749-2006中4.1.7规定“小型集中式供水和分散式供水因条件限制，水质部分指标可暂按照表4执行……”，这项规定主要是考虑我国有部分农村地区，受经济和技术条件的限制，要执行。GB5749—2006规定的全部指标在短期内是有困难的。这里所说小型集中式供水是指供水规模为日供水1000M3以下（或供水人口1万人以下），部分指标可暂时执行。GB5749— 2006的表4规定，其他指标仍按规范中表1、表2和表3执行。GB5749—2006中表4所定限值是参考1991年全国爱国卫生运动委员会制定的《执行〈生活饮用水卫生标准〉的准则》（以下简称“爱卫会准则”）制定的，是在能够保证饮用安全的基础上放宽了限制。需要特别说明的是关于氟化物的限值问题。氟化物广泛分布在我国华北、东北和西北的地下水中，是我国已经明确对人体健康产生危害人数最多的地球化学物质，也是我国最重要的饮水卫生问题之一。6，突发性公共事件时感官和一般化学指标可放宽GB5749—2006的4.1.8规定，当发生影响水质的突发性公共事件时，经市级以上人民政府批准，生活饮用水水质标准中的感官性状和一般化学指标可适当放宽。这是因为在GB5749修订期间，一些沿海地区城市发生海水倒灌现象，使生活饮用水略带咸味。这种现象可能经常发生，而目前尚难改变现状。GB5749修订组认为这类突发性公共事件时，如果只是影响饮用水的感官性状和一般化学指标，并不会对人体健康产生不良影响的，可由当地政府决定适当放宽。如果在水质改变中涉及可能对人体健康产生危害或存在威胁时，就需要谨慎对待。如果突发事件可能会发生传染病的威胁时，就应当十分慎重对待，由集中式供水传播传染病的后果是十分严重的。7.饮用水水源情况规定生活饮用水水源水质卫生要求，采用地表水为生活饮用水水源时应符合GB3838(详见附录2.2)要求，采用地下水为生活饮用水水源时应符合。GB/T14848要求〔详见附录2.3〕。8，《生活饮用水卫生标准》〔GB5749—2006〉值.全文详见附录2.1。二、农村生活饮用水量卫生标准1989年卫生部发布中华人民共和国国家标准《农村生活饮用水量卫生标准》(GB11730—89)。该标准规定了农村生活饮用水量卫生标准。它适用于县镇以下的农村自来水的设计与建设。生活饮用水量标准与时变化系数根据给水卫生设备类型、供水条件和地区条件详见附录2.4。三、农村饮用水安全卫生评价指标体系水利部、卫生部2004年11月颁布农村饮用水安全卫生评价指标体系（水农〔2004〕547号）。该评价指标体系将饮用水分为安全和基本安全两个档次，由水质、水量、方便程度和保证率四项指标组成。四项指标中只要有一项低于安全或基本安全最低值，就不能定为饮用水安全或基本安全（详见附录2.5〉。1.水质符合国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006〉要求的为安全；符合《农村实施〈生活饮用水卫生标准〉准则》要求〔即符合GB5749—2006中表4〉的为基本安全。2.水量每人每天可获得的水量不低于40〜60L为安全；不低于20〜40L为基本安全。根据气候特点、地形、水资源条件和生活习惯，将全国分为五个类型区，不同地区的具体水量标准可参照附录2.4确定。3.方便程度人力取水往返时间不超过10min为安全；取水往返时间不超过20min为基本安全。4，保证率供水保证率不低于95%为安全；不低于90%为基本安全。四、村镇供水单位资质标准水利部2004年发布了行业标准《村镇供水单位资质标准》（SL308)。该标准适用于建制镇、集镇、村庄（居民社区）等集中式供水的供水单位资质认证和相关管理工作。该标准将村镇供水单位按实际日供水量可分为五类，实际日供水量Q〔单位为M3/d）大小（Q＞10000、10000≥Q＞5000、5000≥Q＞1000、1000≥Q＞200、Q＜200）分为五类(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)（详见附录2.6〉。该标准对供水工程、基本要求、供水水源、供水水质、供水水压与水量、运行管理、安全生产、经营管理、档案资料管理等方面作出详细规定。五、村镇供水工程技术规范水利部2004年11月11日发布了行业标准《村镇供水工程技术规范》（SL310—2004）(详见附录2.7)。该规范是根据我国村镇供水工程建设和管理的需要，在认真总结各地村镇供水实践经验、广泛调查研究和征求意见的基础上编制而成的。该规范以村镇供水工程设计为主，同时兼顾了规划、施工和运行管理的基本要求，共12章292条。第1章为总则，第2章为供水规划，第3〜9章为集中式供水工程设计，第10章为集中式供水工程施工与验收，第11章为集中式供水工程运行管理，第12章为分散式供水工程设计、施工与运行管理。六、镇（乡）村给水工程技术规程由住房和城乡建设部发布2008年10月1日起实施的《镇（乡）村给水工程技术规程》（详见附录2.8〉，它适用于供水规模不大于5000m3/d的镇（乡）村永久性室外给水工程，该规程的主要技术内容是：① 总则；②术语；③给水系统；④设计水量、水质和水压；⑤水源和取水；⑥泵房；⑦输配水；⑧水厂总体；⑨水处理；⑩特殊水处理；⑪分散式给水；⑫施工与质量验收；⑬运行管理。七、村镇供水站定岗标准我国已建成各类村镇供水工程100余万座，解决和改善了数亿村镇人口和大量村镇企事业单位的生活和生产用水，对提高人民生活质量、发展乡镇经济、加快小城镇建设、促进城乡水资源的统一管理、推进供水一体化管理进程发挥了重要作用。水利部农村水利司组织编制了《村镇供水站定岗标准》，目的在于科学、规范地设置村镇供水站岗位，合理配置人力资源，提高管理效率和管理水平。农村供水工程有一家一户的微型供水工程，有以村为单元的集中供水工程，有多村联片集中供水工程和乡镇村联网供水工程等形式。因此，村镇供水站的管理应根据实际情况进行运营管理，以提高饮用水水质为目标。八、饮用水一体化净水器饮用水一体化净水器(CJ3026—94)是建设部行业标准，本标准规定了饮用水一体化净水器的产品分类、技术要求、试验方法和检验规则。它适用于以地面水为水源，将絮凝、沉淀（或澄清）、过滤三个净化过程组合在一体内的饮用水净水装置（详见附录2-9)。一体化净水设备的原水水质应符合GB3838中有关规定，进水的浑浊度宜在500度以内，短时允许1000度，出水经消毒后其水质必须符合GB5749的要求。第三节农村饮用水安全工程的状况我国是一个农业大国，同时又是世界上人口最多的发展中国家，经济社会发展水平与世界上发达国家相比还有较大差距，特别是农村还比较落后。全国农村有3.70万个乡镇、65.27万个村民委员会、2.50亿住户、9.43亿人口，农村人口占全国总人口的72.5%。我国又是一个多山丘的国家，国土总面积的70%为山丘区。山丘区地形复杂，农民居住分散，缺乏水源或取水困难。居住在山坡、冈地的群众，远离地表水，浅层地下水位，在干旱少雨季节水位下降严重，石山区和西北的大部分丘陵区根本就没有浅层地下水。石漠化严重的山区和黄土高原，地下水埋藏深，难以开采。在石灰岩地区，地表蓄不住水，寻找和开采地下水困难。山丘区的饮水问题具体表现为：南方深山区取水困难，浅山丘陵区季节性缺水严重，属工程性缺水；北方山丘区不仅取水困难，季节性缺水严重，甚至既找不到地表水也找不到地下水，属资源性缺水。一、农村饮用水工程的现状（一）供水情况1.集中式供水基本情况我国农村的集中式供水规模普遍较小，集中式供水受益人口中87%是小于200m2/d工程，乡镇及跨乡镇的集中式供水工程处只有2.15万，91%的工程为村级集中式供水工程。集中式供水工程中，多数供水设施简陋，只有水源和管网，缺少水处理设施和水质检测措施；有水处理设施的集中式供水工程仅占集中供水工程总处数的8%左右。已建成的供水工程多数大于实际供水能力。2．分散式供水基本情况我国农村的分散式供水工程，多数为户建、户管、户用，普遍缺乏水质检验和监测。分散式供水人口中，67%为浅井供水，主要分布在浅层地下水资源开发利用较容易的农村，供水设施多数为真空井或筒井，建在庭院内或离农户较近的地方；3%为集雨，主要分布在山丘区水资源开发利用困难或海岛等淡水资源缺乏的农村；9%为引泉，主要分布在山丘区，南方较多；21%无供水设施或供水设施失效，直接取用河水、溪水、坑塘水。（二）发展现状我国农村饮水与乡镇供水建设严重滞后于当地的经济发展水平，我国现有4.5万个乡镇，大多数乡镇是当地的政治、经济和文化中心，是小城镇建设的重点。但目前约有一半的乡镇供水不足，影响了当地经济和社会发展及小城镇建设的进程。我国地区之间供水状况差距较大，东南沿海是我国经济最发达的地区，农村水利基础条件较好，自来水普及率达到了53%，农村的饮水基本得到了保障。但在中西部地区尤其是西部的“老、少、边、穷”地区仍存在着比较严重的饮水困难问题。即使在同一地区，城市周边和经济较发达的地方与广大农村的差距也十分巨大。现有农村饮水安全工程建设标准低，多数只解决水源问题，用水方便程度和保证率都较低，许多农村地区缺乏排水设施，卫生条件差，缺乏有效的政策支持，供水水价偏低，经营管理粗放，模式单一，主要表现为一些工程仍在沿用计划经济体制下的管理模式，管理意识淡薄，管理方式和管理手段落后，管理规章制度不完善。(三）当前农村饮水及乡镇供水面临的形势与任务 1.大力推进农村饮水和乡镇供水建设是社会发展的必然要求我国改革开放以来，经济"持续、快速、健康"的增长，综合国力明显增强，各行各业快速发展，全国提前实现了第二步战略目标。而农村供水作为农民生活的重要基础设施基本处于一种自然发展状态，与快速发展的农村经济形势脱节，已开始制约农民生活质量的进一步提高。因此，加速发展农村饮水和乡镇供水工作是关系到农村社会经济发展、提高农村人口素质、稳定农村社会的大问题，是促进农业现代化建设的重要内容之一。2.农村生活水平的提高对供水提出了更高的要求随着农村改革的深化，进入21世纪我国农村将基本摆脱贫困、向小康迈进。随着农民生活水平的提高，大部分农民将会要求建设自己的自来水，摆脱打井、摇辘轳、挑水等费力麻烦的取水方式，农村供水不只是饮水，而是生活用水，包括供热水器等方面使用的压力水，因此饮用安全卫生方便的自来水将成为21世纪农民新的追求。随着我国经济结构的调整和市场自由竞争，必将有大量的村级企业脱颖而出，相应地对农村供水会提出更高的要求。3，乡镇供水是实施小城镇战略的需要我国现有4.5万个乡镇，大多数乡镇是当地的政治、经济和文化中心，是小城镇建设的重点。目前约有一半的乡镇供水不足，影响当地经济和社会的发展及小城镇建设的进程，因此乡镇供水成为推进城市化的重要保证，是农村水利建设的重要任务。随着小城镇建设规模的扩大、城市功能的增强，对乡镇供水的水量、水质、水压、供水保证率以及城市水环境等提出更高的要求。二、农村饮用水工程存在问题党中央、国务院历来十分重视农村饮水工作，作为农村基础设施建设“六小工程”的重要内容之一，近年来各级财政都在不断增加农村人畜饮水的投入。经过多年的不懈努力，到2004年底我国已基本解决农村饮水困难，农村饮水工作的重点已经转向饮水安全。当前饮水工程上主要存在下列一些问题-1．农村饮水安全性质界定不清，投资主体不明2．缺乏总体规划，影响工程实施效果3．现行的投资政策一定程度上制约了农村饮水安全问题的有效解决（1）农村饮水安全投资资金缺口较大。（2）中、西部或贫困地区饮水工程配套资金难落实。（3）农村饮水安全投资政策缺乏灵活性及配套政策。4．许多已建成的农村饮水工程缺乏良性运行管理机制农村供水工程，规模小、效益差，农民本身的饮水卫生知识相对欠缺，工程运行管理不善是较普遍的，似乎也是在所难免的，主要表现在：（1）工程产权界定不清。对于工程建成后的产权归属，国家没有明确规定，导致工程管护责任主体缺位，多数工程没有形成规范的管理体制，工程的长期效益没有保障。（2）部分供水工程管理人员没有经过专业培训，业务素质较低，不能适应日常的管理维护要求。一些水厂甚至没有专门的管理组织和管理人员，存在只建不管、有人用水无人管水的现象。（3）目前农村水价实行政府定价制。在这种体制下，制定水价时面临两难局面，水价标准低了，收取的水费不足，工程的维护和管理没有保障；若水价标准定高了，农民会大幅减少用水量，水费同样征收不足，工程运行仍没有保障。5．缺乏适合农村地区水质净化处理技术水质净化技术有多种多样，但适合于农村技术不多。对高含氟量、苦咸水等水质的处理，多采用电渗析或膜处理技术等，这些技术费用高，工艺复杂，管理水平要求高，不适应农村供水工程分散、成本低、供水量小的现实条件。地表水为原水的水厂，由于受到工艺和建设运行成本的限制，许多村镇工程处理设施简陋，往往只是季节性和应急性消毒，供水安全得不到保障，这与国家对解决和保障农村饮水安全的要求是不相称的。6．水污染逐步加重，缺乏农村水源保护意识三、农村饮水安全工程的对策1、界定农村饮水工程的性质，明确事权划分在中央政府与地方政府的事权划分上，与公共产品受益范围相关。中央政府提供的是全国性的公共物品，地方政府提供地区性的公共物品，因此农村饮水安全工程应属于地方事务，由地方政府负责解决。但从投资来讲，我国的财政政策和经济发展状况，决定了一些地方政府很难承担得起解决农村饮水安全的资金筹措责任，在这种状况下，中央政府可以给予适当的补助。因此，解决饮水安全问题的投资政策宜实行“地方为主、中央和地方政府统筹、农民适当承担、吸引社会资本”的原则。2、特别重视和做好市、县、乡级的农村饮水安全工程规划 农村饮水工程的上马存在盲目性，影响了效益的发挥和工程的可持续性，没有很好的规划是主要原因。事实上，国家和省层次上的规划由于具有人力、物力等方方面面的优势，通常能得到全面、充分的研究和论证，而基层的规划则不然。因此，建议加强市、县、乡级的农村饮水安全规划方案的研究和论证。3、制定切实可行的农村饮水安全的投资政策4、开展农村饮水安全的融资方式研究，拓展融资渠道5、积极探索新的农村饮水安全工程管理体制与运行机制要提高认识，真正树立“三分建，七分管”和建设是基础、管理是关键的思想，把工程建后管理作为一项大事来抓。农村供水工程面广量大，单个工程规模小，管理难度大，相当一部分农村供水工程产权不清，管理机构不健全，不少乡村饮水工程只有一、两个人管理，而且绝大多数是没有经过培训的农民，素质较低。加上广大的农村地区经济发展水平较低，农民承受能力差，部分集中供水工程水价不合理，水费征收率低，喝“福利水”、“大锅水”的现象还普遍存在。工程产权明晰是管理和运行的基础。在产权明晰的情况下，工程的管理应当由产权人进行管理。其中，工程产权属受益农户集体的，成立用水户协会管理；工程产权属农户集体与地方政府共同所有的，用水户协会与地方国有资产部门代表成立管理委员会，负责工程管理。在运行机制方面，可根据工程规模大小，尝试多种形式，如所有权与经营权统一的管理模式；所有权与经营权分离的模式，如拍卖、承包、租赁等方式；混合模式，如股份制等。6、加强适合农村的小型水质净化技术设备研究开展适合农村的水质净化设备研究，目前没有技术瓶颈或障碍，只是一些水质净化技术和设备，存在建设费用高、运行成本高和管理水平要求高的问题，不适应农村供水工程分散、小规模、低成本的要求。应加强常规工艺的小型化、集成化研究，开展农村地区的一体化净水设备（CPF）应用研究，从而达到节约投资，降低运行成本。7、做好农村饮水水源保护工作8、供水水质检验和检测不到位的问题农村饮水安全工程重点是要解决水质问题，要建立以水质为核心的取样、检验制度，使农民群众喝上放心水、卫生水。解决方法主要是用户、管理单位、国家同时投资，建设片区检验室、流动检验室、供水单位采购快速浊度和余氯检测设备。第四节国外农村饮用水经验一、日本农村饮用水的经历1、日本农村饮用水供应工程发展历程（1）二战前供水设施仅在城市的中心区域存在，到2005年全国供水服务覆盖的范围已从战后的3%发展到95%。（2）在20世纪六、七十年代，供水设施覆盖的范围有一个快速的增长，主要是向未曾有供水设施的农村和超大城市的新增人口发展。（3）在未曾有供水设施的小城镇和农村，特别是从已有的供水设施延伸供水比较困难的，新发展的供水设施以小型公共供水设施为主，受益人口多在5000人以下。（4）供水设施在农村和山区发展的同时，郊区城市的水供应设施也得到了发展，而这些地区以前也是没有自来水供应的。（5）政府支持起到了决定性的作用，1952年中央政府建立了全国补助计划用于发展和支持小型供水设施的建设和运行。2、洁净的饮用水对提高公众健康水平作用巨大饮用水水质的提高，水性疾病发生率明显下降，它们之间有非常明显的负相关。3、降低管网漏水问题，提高有效输水率(1）管道漏水是供水管理中一个十分重要的问题，影响稳定的水量供应和供水成本。(2)有效输水率从1979年的77.6%提高到了2001年的92.4%，增加了15%。4、采取的对策(1）启动全国性“供水设施前景”（WaterworksVision）计划，2004年由日本健康劳工和福利部（MHLW)启动，旨在提高供水设施的管理水平以达到更好的供水目标。(2)当地“供水设施前景”计划，由各供水服务机构执行，评价和分析自身表现，提出未来的发展目标、方向和措施。 (3)采用表现指数（PI,PerformanceIndex)来诊断问题并确定目标，以达到更好的管理。(4）安全水计划和自来水运动，日本已经做到自来水供应的普遍化，饮用自来水是传统的习惯，但有越来越多的人选择不以自来水解渴，日本启动安全水计划和自来水运动保证安全的自来水供应和恢复饮用自来水的习惯。(5)小型供水设施合并，小型供水设施在管理成本上存在劣势，需要进行合并。(6)公众和私人合作，出于对公众健康的考虑，日本的供水设施均由市政府负责。2002年出台的供水设施法令允许供水设施的技术维护交由第三方负责，私人机构开始介人供水设施的管理。(7)日本如何加快供水设施建设的问题，日本全国简易水道协会小笠原紘一说，为了提高日本国民的饮水质量，加快供水设施建设，日本设立了建设简易供水设施国库补助制度。此项措施在日本各地影响很大，在全国掀起了包括自来水管道在内的上下水管道建设高潮，使日本供水设施规模和质量得到了提升。在建设简易供水设施过程中，很多都道府县也在国家的补助制度之上另外设了补助制度，促进了简易供水设施在日本农村的普及，即使是日本偏远的小村落也建设了供水设施，以确保国民在全国任何一个地方都能够用上安全卫生的饮用水。二、美国农村饮用水发展经历与经验1、经过多年发展，农村饮水安全问题不突出城市化程度高，城乡差别小。城乡饮用水水质标准高、一致，自来水可直接饮用。所有地区均实现了自来水供应，饮水安全问题不突出。2、社区水源保护措施和机构比较完善(1）美国约有11000个农村社区饮用水供给系统，供给1亿6千万人的饮用水。这些饮用水供给系统以湖泊，水库，河流为水源。这些水源一旦被污染，就需要投人大量资金进行净化。为此，政府决策部门深刻的认识到，有效的农村社区饮用水管理应该更加关注水源的质量和管理机制建设。(2)管理机构：联邦、州和地方三级，美国国家环保总署是联邦主要负责水资源管理的机构。(3)立法：清洁水法案（CleanWatersAct和安全饮用水法案（SafeDrinkingWa-terAct）。3、水源保护(1）水源地保护区划分：三级延伸保护区、二级严密保护区和一级集水区。(2)对水源区进行严格保护：三级保护区内必须防止难降解或不能联合降解的放射性污染物和化学物质的进人。一切可能导致地下水污染或水质下降的活动都被严格禁止，包括禁止将冷却水，浓缩水和雨水排人该区域，未与公共排水系统相连的家庭和工厂不允许在该区域出现。任何违反法令的人都被处以高额罚款。二级保护区是取水口周围100〜200m的区域。保护地下水卫生，最重要的是防止病原体污染。任何由人类持续干预而造成的地层破坏或移动行为都被严格禁止，包括建筑物建造或重建，开挖地表，有毒液体和垃圾的运输和存放。任何违法法令的人都被处以高额罚款，不管是故意还是无意的。一级保护区即隔离集水区，是指位于一连串的取水口周围，约10m宽的带状区域。在此区域内，除了由当地水务部门授权的对取水口的维护和修缮外，上游土壤层的任何利用和扰动以及所有放射性污染都被严格禁止。饮用水水源保护区都设立标志牌、警示牌，还在保护区周边的高速路、主干道上设立道路警示牌，提示司机或行人进人饮用水源保护区。三、韩国农村饮用水安全发展历程与经验(1）韩国农村的水生疾病曾经十分普遍，首尔政府在20世纪60年代开始在1000多个农村建设简易的管道供水系统，取得了极大成功，并于1971年将这套系统扩展到韩国的其他地区，但遇到了财政问题。（2）借助于1976年开始执行的世界食物计划(WFP,WorldFoodProgramme),到1979年完成了8874处管道系统，对象为至少20户和附近有较好水源的村庄；随后,WFP又提供了第二批1600万美元的资助，大大提高了农村饮用水的自来水供应水平。（3）然后直到20世纪90年代，韩国农村地区和岛屿的自来水覆盖率仍仅有30%。为此，从1994年韩国政府投人约10亿美元改善农业和渔业区的供水设施，从1997年投人约4亿美元改善岛屿的供水设施，投人8亿美元改善中小城市的供水设施，并实施了旨在消除自来水供应差别的中长期投资计划，使农村地区的自来水普及率达到了70%。(4)成功特点:1）借助于外力，短时间内迅速完成了农村饮用水的基础设施建设。2〕政府主导，不惜重资。四、印度的农村供水计划1986年印度中央政府启动全国饮用水任务项目，目标为所有的农村提供安全的饮用水，帮助社区保持饮用水源的水质，特别关注世袭阶层和部落。 采取措施加速安全供水系统没有覆盖或部分覆盖地区的建设，关注水质问题并使水质监测和检测制度化，保证可持续发展，包括水源和供水系统的运行。第五节水中杂质来源和特性一、水中杂质来源和分类《生活饮用水卫生标准》(GB5749)中规定了水质指标有106项，这些指标是表示水中各种杂质或污染物的重要标志，是水质状况的综合反映。水中杂质的来源包括自然过程〈降水、渗透、冲刷等）和人为因素（使用中污染）。水中杂质包括悬浮物、胶体（含微生物）、溶解物，其中悬浮物和胶体（图1-1）是产生浑浊的主要根源，是饮用水处理的主要去除对象。水中杂质分类详见表1-1。表1-1水中杂质分类杂质溶解物(低分子、离子）胶体悬浮物颗粒尺寸0.1mm1mm10mm100mm1ｕm10ｕm100ｕm1mm分辨工具电子显微镜可见超显微镜可见显微镜可见肉眼可见水的外观透明浑浊浑浊二、杂质特点悬浮物特性：动水中呈悬浮状，静水中可下沉或上浮。包括泥砂、大颗粒黏土、矿物废渣等无机易沉悬浮物和草木、浮游生物体等有机易浮悬浮物。通常用重力沉降法去除。胶体特性：尺寸小，在水中长期静置不会下沉。包括黏土、细菌、病毒、腐殖质、蛋白质等，造成水的色、臭、味。须投加混凝剂方可去除。溶解物特性:稳定均匀分散在水中，外观清澈透明。包括阴阳离子（ca2+、Mg2+、Na+、k+、HCO3-、SO24-、Cl-等）和溶解气体〔O2、CO2等），须用化学或物化等特殊方法去除。三、天然水源的类型和特性地下水特点：水质较清，细菌较少，水温和水质较稳定，但含盐量和硬度高于地表水。一般宜作饮用水和工业冷却水的水源。江河水特点：悬浮物和胶态杂质含量较多，细菌含量和浊度高于地下水。含盐量、硬度较低。水的色、臭、味变化较大，有毒、有害物质易进人水体，水温不稳定。受自然条件的影响较大。湖泊及水库水特点：水质类似于河水，但浊度较低，一般含藻类较多，易受废水污染，含盐量较河水高。分淡水湖和咸水湖，咸水湖含盐量在(1000mg/L以上，不宜作为生活饮用水。海水特点：含盐量高，约3500mg/L左右，且各种盐类或离子的重量比例基本一定。其中氯化物含量最高，约占89%左右，其次为硫化物、碳酸盐，其他盐类含量极少。须经淡化处理后方可作为居民生活用水。 四、水质杂质去除水质中存在的这些杂质要经过净化和消毒的处理方法，才能达到生活饮用水卫生标准的要求。生活饮用水常规净化处理工艺包括混凝反应、沉淀澄清、过滤、消毒等过程。而这些净水设施是固定的，它的技术参数也基本固定，而水处理过程中水源水质随时发生变化，因此投加混凝剂和消毒剂也随时作出相应的调整。不同水源水质使用混凝剂种类和投加量也不同，它必须经过混凝效果试验而确定（详见附录光盘〕。第二章农村饮水安全工程规划与设计农村饮水安全工程包括集中式供水和分散式供水，集中式供水工程设卄三要素是水量、水质、水压，集中式供水工程又分为常规工艺、特殊水处理、一体化净水设备和慢滤池的供水厂，这些工程统称为村镇供水工程或村镇供水厂。农村饮水安全工程设计包括前期规划，供水人口确定，水源选择，水处理工艺的选择，确定净化处理工艺，集中式供水的混凝反应，常规水厂设计，特殊水处理和一体化净水设备，水质消毒与和储水设备，供水管网和水质检测，以及分散式供水工程设计等方面。第一节农村饮水安全工程规划与设计的前期工作一、建设程序从事建设工程活动，必须严格执行基本建设程序，坚持先勘察、后设计、再施工的原则。建设程序包括项目建议书、可行性研究、编制设计文件、施工准备、组织施工竣工验收、投产使用等内容。二、前期工作基本资料的收集建设农村供水工程时，首要任务是确定供水范围和选择水源。为做好这项工作，满足设计上的要求，必须收集地形、气象、水文、地质方面的有关资料，并进行综合分析。三、设计阶段设计所需文件包括立项批准文件、水资源论证报告、水源水质卫生评价报告、取水许可证、工程地质勘察报告、土地使用许可证、供电协议、环境影响评价报告（表）配套资金承诺书、村民意向书。设计工作一般可分为项目建议书、可行性研究、初步设计和施工图设计等四个阶段。1、项目建议书项目建议书是由国家发改委、水利部等主管部门或本地区有关部门提出的对投资项目需要进行可行性研究的建议性文件，是对投资建设项目的轮廓性设想。2、可行性研究可行性研究是在项目投资决策之前，调查、研究与拟建项目有关的自然、社会、经济、技术资料，分析、比较可能的投资决策建设方案，预测评价项目建成后的社会经济效益，并在此基础上，综合论证项目投资建设的必要性、财务上的盈利性、经济上的合理性、技术上的先进性和适用性以及建设条件上的可能性和可行性，为投资决策提供科学依据。3、初步设计初步设计文件应根据批准的可行性研究报告和可靠的设计基础资料进行编制。初步设计文件包括设计说明书、工程概算书、主要材料设备表和设计图纸。4、施工图设计施工图设计文件应根据批准的初步设计和主要设备订货情况进行编制。施工图设计的深度应能满足施工安装的要求和设备材料采购、非标准设备制作等需要。施工图设计文件应包括设计说明书、施工图纸和施工图预箅。四、设计依据与相关标准1、依据（1）国家方针、政策、法规。（2）当地国民经济发展总体规划。2、相关专业标准、规范（1）《镇规划标准》(GB50188)（2）《城市给水工程规划规范》（GB50282)。(3)《村镇供水工程技术规范》（SL310）。(4)《地下水质量标准》(GB/T14848〉。(5)《地表水环境质量规范》（GB3838)。(6)《室外给水设计规范》（GB50013〉。 (7)《生活饮用水卫生标准》（GB5749）。(8)《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020)。(9)《农村生活饮用水量卫生标准》（GB11730)。(10)《建筑设计防火规范》(GB50016〉。(11)《镇（乡）村给水工程技术规程》（CJJ123〉。(12)《给排水工程结构设计规范》（GB50069〉。五、农村供水工程规划与设计主要原则1、合理利用、优化配置水资源，优质水优先供给生活，加强水源卫生防护，保证水源的可持续性我国是个淡水资源匮乏且时空分布不均的国家，随着国家经济的发展，有限的淡水资源又有不同程度受到污染。为了从根本上保障广大农民的饮水安全，各级领导必须高度重视饮水水质问题，真正把优质水作为农村饮水工程的水源。2、因地制宜，科学规划，以城乡供水一体化为目标，优先建设规模化集中式供水工程(1)县城、乡镇自来水厂的周边农村，应优先依托自来水厂的扩建、改建、辐射扩网、延伸配水管线发展自来水，供水到户。（2）在人口居住集中、有好水源的地区，应优先建设适度规模的集中式供水工程，必要时可跨区域取水、联片供水。（3）无联片供水条件，又相对独立的村庄，可选择适宜水源，建造单村集中供水工程。（4）居住相对集中，又无好水源地区，需特殊处理，制水成本较高时，可采用分质供水（饮用水与其他生活用水分别供水〉。（5）居住分散的山丘区，有山泉水与裂隙水时，可建井、池、窖等。单户或联户供水；无适宜水源时，可建塘坝、水池、水窖等，收集降雨径流水或屋顶集水。3、针对水源不同水质，采用适宜技术，加强水质净化与消毒，确保水质详见本章第二节的“水源水质与水处理工艺”。4、合理确定设计供水规模，发挥投资效益，保证水厂良性运营（1）村镇供水工程的供水规模，系指水厂的供水能力，为集中供水工程规划设计的重要参数。应按该工程供水范围内的最高日用水量计算，以加3〃表示。（2）供水规模（即最高日用水量）包括：居民生活用水量、饲养畜禽用水量、工业企业用水量、公共建筑用水量、消防用水量、浇洒道路与绿地用水量、管网漏失与未预见水量。5、加强水质检验、监测，逐步建立水质监测网络饮用水水质问题，直接关系到农民的生活与身体健康，必须重视已建和规划建设饮水工程的水质监测，逐步建立和完善水质检验和监督体系。检测的目的在于及时掌握水质情况，查找原因，采取有效措施和技术对策，确保供水水质达到生活饮用水卫生标准的要求。第二节农村饮水安全工程规划与设计的基本要求为保证农村供水质量和供水工程的长期良性运行，首先应根据当地的社会经济状况、村镇总体发展规划、供水现状、用水需求、水资源条件和自然条件等，按照突出重点、近远结合、点面结合、建管并重等原则，以解决饮水安全问题为主，统筹考虑供水条件、整体提高区域供水总体水平，通过技术经济比较，编制区域供水工程建设规划，单项工程建设要服从区域供水工程建设规划因地制宜、科学规划、适宜技术、适度规模、集中供水优先原则。山丘区居住分散的农户，兴建单户或联户的分散式供水工程。有浅层地下水的地区，采用浅井供水工程；有山溪（泉）水的地区，建设引溪（泉）水设施；水资源缺乏或开发利用困难的地区，建设雨水集蓄饮水工程。一、供水人口与供水置在确定农村供水工程的供水规模时，要充分考虑农民的生活水平和习惯，避^供水能力过剩，造成浪费。(一）供水量设计的依据1.镇（乡）村设计供水量组成（1）生活饮水；（2）生活用水;（3）公共建筑用水；（4）工业用水； （5）畜禽饲养用水；（6）管网漏损水和未预见用水；（7）消防用水。2、生活用水定额应根据当地经济和社会发展、水资源充沛程度、用水习惯，在现有用水定额基础上，结合镇（乡）村规划和给水专业规划，本着节约用水的原则，综合分析确定。当缺乏实际用水资料的情况下，可按表2-1选用。表2-1镇（乡）村生活用水定额给水设备类型社区类别最高日用水量[L/(人.d)]时变化系数从集中给水龙头取水村庄20〜503.5〜2.0镇（乡）区20～602.5〜2.0户内有给水龙头无卫生设备村庄30～703.0〜1.8镇（乡）区40〜902.0〜1.8户内有给水排水卫生设备无淋浴设备村庄40～1002.5〜1.5镇（乡）区85～1301.8〜1.5户内有给水排水卫生设备和淋浴设备村庄130～1902.0〜1.4镇（乡）区130〜1901.7〜1.4注：1.分散式给水系统生活用水定额：干旱地区10～20L(人.d)；半干旱地区20～30L(人.d）；半湿润或湿润地区30～50L(人.D)。2.本表来源于《镇（乡）村给水工程技术规程》（详见附录2，8〉。3.工业用水量应根据国民经济发展规划、工业类别和规模、生产工艺要求，结合现有工业用水资料分析确定。当缺乏实际用水资料的情况下，可按表2-2选用。表2-2各类乡镇工业生产用水定额工业类别用水定额（m3/t）工业类别用水定额搾油6～30制砖(7～12)m3/万块豆制品加工5～15屠宰(0.3～1.5)m3/头制糖15～30制革（0.3～1.5)m3/张罐头加工10～40制茶(0.2～0.5)m3/担酿酒20～50注若有其他工业类别时，可参照相关工业用水定额选用。4、畜禽饲养用水量可按表2-3选用。表2-3畜禽饲养用水定额畜禽类别用水定额畜禽类别用水定额马、驴、骡40～50m3/(头.d)育肥猪30～40m3/(头.d)育成牛50～60m3/(头.d)鸡0.5～1.0m3/(只.d)奶牛70～120m3/(头.d)羊5～10m3/(只.d)母猪60～90m3/(头.d)鸭1.0～2.0m3/(只.d)注：本表中用水定额未包括清扫卫生用水。5、公共建筑水量应按现行国家标准《建筑给水排水设计规范》（GB50015）的有关规定执行，也可按生活用水量的8%〜25%计算。6、管网漏损水量和未预见水量可按最高日用水量的15%〜25%计算。7、消防用水量应按现行国家标准《建筑设计防火规范》〔GB50016〉的有关规定执行。允许间断供水或完全具备消防用水蓄水条件的镇（乡）村，在计箅供水能力时，可不单列消防用水量。8、日变化系数、时变化系数应根据镇（乡）村的规模、聚居形式、生活习俗、经济发展水平和供水方式，并结合现状供水变化情况分析确定。在缺乏实际用水资料情况下，综合用水的日变化系数和时变化系数宜按以下规定确定：（1）日变化系数宜采用二3〜16，规模较小的供水系统宜取较大值。（2）全日供水工程的时变化系数，可按表2-4确定。表2-4全日供水工程的时变化系数 供水规模Q(m3/d)1000＜Q≤5000200＜Q≤1000Q＜200时变化系数kh1.8〜2.02.0〜2.32.3～3.0注企业日用水时间长且用水量比例较髙时，时变化系数可取较低值；企业用水量比例很低或无企业用水量时，时变化系数可在2.0—3.0范围内取值。用水人口多，用水条件好或用水定额高的取较低值。（3）定时供水工程的时变化系数宜采用3.0〜5.0，日供水时间长，用水人口多的应取较低值。生活饮用水量标准与时变化系数根据给水卫生设备类型、供水条件和地区条件也可按《农村生活饮用水量卫生标准》（根本11730—89）的有关规定执行，详见附录2.4。(二）用水量的计量1、最高日设计用水量计算农村最高日设计用水量应包括以下几项：(1）生活用水量计算。1）综合生活用水量的计算。综合生活用水量包括农村居民生活用水量0、和公共建筑用水量"、，其中：居民生活用水量0、可按下式计算：。"^雌0式中9、~设计期限内采用的最高日居民生活用水定额，IV(^？^(！)；^―设计期限内规划人口数，039。(幻公共建筑用水量0^，可按下式计算：《…丄力凡""（①，2〕式中9〜^某类公共建筑最高日用水定额；-一对应用水定额用水单位的数量（人、床位等〉。所以，综合生活用水量综合生活用水量也可直接按下式计算：。「！^力^余(^/(！)式中一一设计期限内各用水分区的最高日综合生活用水定额，IV(^？^；化,一设计期限内城市各用水分区的计划用水人口数，5。一般情况下，应按房屋卫生设备类型不同，划分不同的用水区域，以分别选用用水量定额，使计算更准确。计划人口数往往并不等于实际用水人数，所以，应按实际情况考虑用水普及率，以便得出实际用水人数。2〉工业企业职工的生活用水和淋浴用水量02计算。2=2^^？^(^/(！)〔2-4〕式中^~~各工业企业车间职工生活用水量定额，IV("！^班）；9加一各工业企业车间职工淋浴用水量定额，IV(^！^班）；^―各工业企业车间最高日职工生活用水总人数，^口；I―各工业企业车间最高日职工淋浴用水总人数，（；叩。注意，~2。和]^261应计算全日各班人数之和，不同车间用水量定额不同时，应分别计算。工业企业生产用水量。3计算。。「29具一"）(^3/^)〔2-5〕式中化一各工业企业最高日生产用水量定额，①3/万元、III3乂产品单位，或！！！3/(生产设备单位"(！)；―各工业企业产值，万元〃，或生产单位数量（设备为台，食品为吨……〉7山"——各工业企业生产用水重复利用率。〔3〉村镇用水量计算04计算。0^^94。〜？：9為(^川）（？―6〉式中？4。一一浇洒道路用水量定额，IV(加2"次、？46^大面积绿化用水量定额，IV(①2，~4。^最高日浇洒道路面积，III2；^―最高日浇洒道路次数；^I^最高日大面积绿化面积，爪2。除上述各种用水量外，未预见水量及管网漏失水量，一般按上述各项用水量之和的15^〜25^计算。因此，设计年限内城镇最高日设计用水量为^(匕15〜：1.25:1(0！十02十。3十。》(^/(！)、2-1、1.最高日平均时和最高时用水量计算(丄）最高日平均时用水量4=^1(^/(！)^一）〔2〉最高日最高时设计用水量0處^警(^3/^)^-^ 或24X3600=^1(乙"）加式中^时变化系数；0^^最高日设计用水量，^/丄由于各种用水的最高时用水量并不一定同时发生，因此不能简单将其叠加，一般是通过编制整个给水区域的逐时用水量计算表，从中求出各种用水按各自用水规律合并后的最高时用水量或时变化系数^^，作为设计依据。(三）设计用水量原则(工）由于我国农村地域辽阔，各地气候、生活习惯、经济条件等差异甚大，为适应此情况，镇（乡）村生活用水量定额中高低数值有的相差一倍以上，设计时可根据当地实际条件，参照已有的水厂的用水资料选定。北方缺水地区可采用低值，南方水量丰富地区可采用高值。〔2〉采用定时供水的给水系统的时变化系数大于全日制供水的时变化系数，其取值应根据供水时间长短及供水规模确定。由于镇（乡）村给水系统规模很小，当允许短时间内间断供水时，可不单独考虑消防用水量，但需要按照消防用水要求复核供水能力，即供水能力不低于消防用水量。管网漏损水量系指水管网中未经使用而漏掉的水量，包括管道接口不严、管道腐蚀穿孔，水管爆裂、闸门封水圈不严以及消火栓等用水设备的漏水。未预见水量系指给水设计中，对难以预见的因素〈如规划的变化及流动人口用水等）而预留的水量。由于各地情况不同，宜将管网漏损量和未预见水量合并计算。计算方法。1〉若净水厂241！连续工作，输水管设计流量一般应按最高日平均时用水量计算，取用地表的水厂还应加上厂自用水量、管漏等。I1、若水厂间歇运行，输水管道设计流量一般应按最高日工作时用水量计算，取用地I表水的水厂还应加上水厂自用水量。I最高日工作时用水量^最高日用水量―水厂工作小时数：3〕农村水厂因规模小，且间歇工作，为保证供水安全，输水管道的设计流量，在规！模较小，无调节设备的水厂，宜按最高日最高时用水量计算。其他条件下，采用最高日工作时用水量计算。|二、水源水质与水处理工艺生活饮用水的水源水，不论取自何处，都不同程度地含有各种各样的杂质，水质不经净化和消毒处理往往达不到生活饮用水卫生标准的要求。因此要用物理、化学和物理！化学的方法来改善水源水质的感官性状和细菌学指标，使之达到生活饮用水卫生标准的；要求。给水处理方法有澄清和消毒，除臭、除味，除铁、除锰、除氟，预处理和深度处理；等，应根据水源水质，用户对水质的要求确定处理方法和水处理工艺。1.对地下水水源，可采用下列工艺流程(！)原水水质符合现行国家标准《地下水质量标准》（^^/丁148^规定的三类以上水质指标时，可采用：1〉自流式消毒剂高地—泉水一泉室（过滤材料）—高位水池—管网—用户1、抽升式消毒剂地下水—大口井、管井、渗渠（过滤材料）—水泵—调节构筑物一管网—用户当地下水含铁、锰、氟、砷以及含盐量超过现行国家标准《生活饮用水卫生标准》（(^^？〗^规定的水质指标限值时，应进行净化处理，其净水工序流程选择应符合本章第六节的有关规定。^未受污染的地下水（浊度小于工！^丁！!）仅需进行消毒处理即可。消毒剂I地下水—水泵—清水池—管网—用户1.对地表水水源，可采用下列工艺流程(！)原水浊度长期不超过20"丁II，瞬时不超过60、丁I；时，其他指标符合《地表水环境质量标准》（^83838)II类水的要求（供水量小于1000！113〃耗氧量可放宽到III类水要求〉，可采用：1〕混凝反应的普通快滤池或（：^(即有混凝和过滤）型一体化净水设备混凝剂消毒剂I1水源—水泵—普通快滤池或(：？型一体化净水设备—清水池—管网—用户2〉微絮凝直接过滤工艺 混凝剂消毒剂II水源—水泵—微絮凝直接过滤工艺—清水池—管网—用户3〉慢滤池消毐剂I水源—水泵—慢滤池—清水池—管网—用户0超滤设备消毒剂I水源—水泵—超滤设备—清水池—管网—用户原水浊度长期不超过500"丁II，瞬时不超过1000^丁II时，其他指标符合《地表水环境质量标准》（(^^^？^)II类水的要求，可采用：1〕一体化净水设备丫X—0？？〔混凝、沉淀、过滤）型混凝剂消毒剂II地表水—水泵—丫！^一。？？型一体化净水设备—清水池—管网—用户2〉常规净化工艺水厂混凝剂消毒剂-地表水—水泵—混凝—沉淀—过滤—清水池—管网—用户3〉慢滤池净化工艺消毒剂地表水—水泵—自然沉淀—粗滤池—慢滤池—清水池—管网—用户原水浊度长期超过500^11；，瞬时不超过5000^111时，其他指标符合《地表水环境质量标准》（^83838)II类水的要求，这种高浊度水处理应按《高浊度水给水设计规范》（(：】〗化），可采用：1〉预沉淀十^^一〔混凝、沉淀、过滤）型一体化净水设备混凝剂消毒剂地表水—水泵—预沉淀—^1^一0？？型一体化净水设备—清水池—管网—用户1、预沉淀十常规净化工艺水厂混凝剂消毒剂地表水—水泵—预沉淀—混凝—沉淀—过滤—清水池—管网—用户(^)微污染地表水体[耗氧量、氨氮超过《地表水环境质量标准》（(^^3838〕II类水、不超过IV类水的要求，其他指标符合《地表水环境质量标准》（^^83838)II类水的要求]，净水工艺宜采用强化常规净水工艺，或在常规净水工艺前增加生物预处理或化学氧化处理，也可采用滤后活性炭吸附进行深度处理。应根据原水水质，可通过试验参照下列工艺流程选用：1〉预氧化十丫^一01^—0〈混凝、沉淀、过滤）型一体化净水设备预氧化剂混凝剂消毒剂III地表水—水泵—预氧化4^1^一(：！^一0型一体化净水设备—清水池—管网—用户2〉预氧化十常规净化工艺水厂预氧化剂混凝剂消毒剂地表水—水泵—预氧化—混凝—沉淀—过滤—清水池—管网—用户3〕生物预处理十常规净化工艺水厂混凝剂消毒剂^I地表水—水泵—生物预处理—混凝—沉淀—过滤—清水池—管网—用户4〉生物预处理十常规净化工艺十深度处理水厂混凝剂消毒剂II地表水—水泵—生物预处理—混凝—沉淀—过滤—臭氧接触池—活性炭—清水池—管网—用户(^)含藻水宜在常规净化工艺中增加气浮工艺。(^)分散式给水系统常用工艺流程：1〉在缺水地区，可采用雨水收集给水系统：消毒剂I降雨—雨水收集—净水构筑物—蓄水池—用户2〕有良好水质的地下水源地区，可采用手动泵给水系统：地下水―手动泵—用户3〉有自流的水源条件时，可选择小型超滤一体化净水设备水源—丫^一II？一体化净水设备—用户3，水处理工艺选择原则符合水源水质标准的原水，采取以下常规水处理措施。水质良好的地下水仅需进行消毒处理；原水浊度长期不超过201^丁II、瞬间不超过6(^71；时，采用慢滤加消毒或接触过滤加消毒的水处理工艺，也可采用微絮凝02？型一体化净水设备进行处理；原水浊度长期低于500"丁II、瞬间不超过1000^丁II时，采用混凝沉淀（或澄清）、过滤加消毒的常规水处理工艺的(：？？型一体化净水设备；原水含沙量变化较大或浊度经常超过500^11 ；时，在常规净水工艺前增加预沉淀、粗滤等净化设施。规模较小的水厂，可选用体积小、占地少、一次性投资较低的一体化净水器或组合式净水装置，其型式根据原水水质和调节构筑物布置等确定。南方山丘区利用山溪水的小型供水工程和集雨水窖水的净化采用直接过滤27型一体化净水设备水处理工艺。它不需投加凝聚剂，能有效去除水中的微生物和悬浮物，运行管理简便，净水效果较好。消毒措施，根据供水方式、供水水质、供水规模等工程具体情况和消毒剂供应等情况确定。规模较大的水厂，采用液氯、次氯酸钠或二氧化氯等对处理后的水进行消毒；规模较小的水厂，采用次氯酸鈉、二氧化氯、臭氧发生器、紫外线等对处理后的水进行消毒；分散供水工程，采用漂白粉、含氯消毒片或家用消毒设备等对饮用水进行消毒。确无好水源时，需要采取特殊水处理措施，详见本章第六节。供水范围与水压1.水压当按直接供水的建筑层数确定给水管网水压时，其用户接管点处的最小服务水头，应符合下列规定：(门单层为5〜10111；〔2〉二层为10〜：12111；二层以上每增加一层其服务水头增加3，5~4！11；〔4〕消防栓处不低于10加。1.管网供水范围(门尽量缩短管线长度并遍布整个供水区，保证用户有足够的水量和水压。^在符合道路规划的条件下，力求沿最短距离敷设管线，供水到用户。按照规划，留有充分的发展余地。(钓布置时应注意以下具体要求：1〉管网中的干管水流方向应与供水水流方向一致，干管应在规划路面以下，沿村中主要街道布置，最好干管两侧有用水大户（可接四通〉。2〉为保证消火栓处有足够水量和水压，应将消火栓与干管相连接，消火栓的布置地点，首先应考虑布置在粮仓、学校、饲养场、公共场所等集中用水大户附近。3〕为便于检修及冬季防冻回水，管道纵向应有一定的坡度，向用户方向倾斜，并在管道最低处装泄水阀。在管道的最高处安装自动排气阀或水龙头，以防气阻。4〉限于目前农村条件，允许短时间停水检修的村镇，其检修阀门可少设。5〉暂时缓建的支管，要在干管上预留接口。配水管网的布置方式，一般可分树枝状管网与环状管网两种。树枝状管网总长度短，修建方便，费用省，但断水的可能性大，环状管网则正好相反。目前农村常用的管网布置方式多为树枝状。管道的管径按流量的变化由大到小。水厂总设计水源选择的原则做好区域水资源优化配置，优质水源优先用于生活饮用。如果当地没有合适水源，可在更大区域范围内，结合建设集中连片、适度规模的供水工程选择水源。规划农村供水工程的水源时，要充分利用当地现有的引水、蓄水等水利工程。有条件且必要时，也可结合防汛、抗旱等需要规划建设中小型水库作为农村供水水源。厂址的选择(！)水厂厂址的选择应符合镇（乡）村总体规划，并应根据下列要求综合确定：给水系统布局合理，不受洪水与内涝威胁，充分利用地形，减少土石方量，一般应靠近用水区，尽可能节省投资，降低运行成本，有良好的工程地质条件，有良好的卫生环境，并便于设立防护地带，少拆迁、不占或少占良田，满足水厂近远期布置需要，交通方便，靠近电源，施工、运行管理方便。水厂的总平面布置应符合下列规定：！)生产构（建）筑物和附属建筑物宜分别集中布置。2〉生活区宜与生产区分开布置。3〉分期建设时，近期、远期应协调。4〉生产附属建筑物的面积及组成应根据水厂规模、工艺流程和经济条件确定。5〉加药间、消毒间应分别靠近投加点，并宜与其药剂仓库毗邻；消毒间及其仓库宜设在水厂的下风处，并应与值班室、居住区保持一定的安全距离。滤料、管配件等堆料场地，应根据需要分别设置。！)厕所和化粪池的位置与生产构（建）筑物的距离应大于30瓜，不应采用旱厕和渗水厕所。8〉水厂应考虑绿化，其占地面积应视规模、场地、经济条件确定。9〉应根据需要设置通向构（建）筑物的简易道路，并应有雨水排放措施。 10〉水厂应设大门和围墙，围墙高度不宜小于2，5！11。11〉工艺宜根据高程竖向布置，减少占地和利用原来水压，减少二次提升。生产构筑物和净水装置的布置应符合下列规定：1〉高程布置应充分利用原有地形条件，力求流程通畅、能耗降低、土方平衡。2〉多组净水构筑物宜平行布置且配水均匀。3〉构筑物间距宜紧凑，但应满足施工、运行和检修的要求。0构筑物间宜设连接通道，条件允许时尽可能采用组合式布置。水厂内管道布置应根据不同水处理工艺进行设计，并符合下列规定：1〉应尽可能短且顺直，避免迂回。2〉并联构筑物间的管线应能互相切换。3〉分期建设的工程应便于管道衔接。4〉应根据工艺要求设置必要的阀门和超越管。〔5〕构筑物的排水、排泥可合为一个系统，排水系统宜按重力流设计，必要时可设排水泵房；生活污水管道应另成系统，污水应经无害化处理，其排放不得污染水源。(^)农村水厂的供电宜采用三级负荷；当不能满足时，不得间断供水的水厂应设置备用动力设施。一般电力负荷需达到101^^。出厂水总管应设计量装置，原水总管宜设计量装置。(^)水厂应配备简易水质化验设备。(^)锅炉房及危险品仓库的防火设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》（。^^01^的要求。五、农村饮水工程初步设计报告农村饮水工程初步设计报告包括初步设计目录和特性表，主要内容设计提纲详见附录2-11。第三节水源选择与取水设施水源选择要进行深人细致的勘察与论证，使供水系统投资省、技术可行、运行管理方便、制水成本低、供水安全可靠。当有两个以上水源可供选择时，要对水质、水量、工程投资、运行成本、施工、管理和卫生防护条件等进行方案比较，择优确定。首先，要进行水源水质化验，选择水质良好、净化难度低、便于卫生防护、符合《生活饮用水水源水质标准》（CJ303）要求的水源。其次，要选择水量充沛的水源，不仅满足目前需要，还要考虑未来发展需要；不仅在丰水期，在枯水期也能满足水量要求，尤其在缺水地区，要重点保障水源保证率。第三，优先选择能自流引水的水源；需要提水时，选择扬程和运行成本较低的水源。第四，要符合国家和地方关于水资源开发利用的规定。一、水源选择和水源水检验顼目(1)水源选择必须进行水资源的勘察，所选水源应水质良好，水量充沛，易于保护。(2)水源水检验项目如下：1)江河地表水为水源时应检验浊度、GB3838中表1和表2规定项目（PH值、高锰酸盐指数、氨氮、铜、锌、氟化物、硒、砷、汞、镉、铬6+、铅、氰化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、硫化物、硫酸盐、氯化物、硝酸盐、铁、锰、粪大肠菌群）以及结合当条件选测GB3838中表3集中式生活饮用水地表水源地特定项目，水库水还应检验总氮、总磷。2)地下水为水源应检验浊度、铁、锰、氟化物、砷、PH值、高锰酸盐指数、氨氮、以及GB/T14848规定的其他项目。(3)水源水质应符合下列要求：1)采用地下水为生活饮用水水源时，水质应符合现行国家标准《地下水环境质量标准》(GB/T14848〕的规定。2)采用地表水为生活饮用水水源时，水质应符合现行国家标准《地表水环境质量标准》（GB3838)的规定。(4)当水源水质不能满足上述要求时，应采取相应的净化工艺，使处理后的水质符合现行国家标准《生活饮用水卫生标准》（GB5749）的要求。(5)用地下水作为供水水源时，取水量应小于允许开采量；用地表水作为供水水源时，其设计枯水流量的年保证率宜不低于90%。（6）多水源地区，在选择水源时应经技术经济比较后确定。（7）水源选择的一般顺序为：地下水源〈泉水、承压水[深层地下水]、潜水[浅层地下水])→地表水源（水库水、山溪水、湖泊水、河水）→便于开采的尚需适当处理方可饮用的地下水（如水中所含铁、锰、氟、砷、苦咸水等化学成分超过生活饮用水水质标准的地下水）→需进行深度处理的地表水→淡水资源匮乏的地区，可修建雨水收集系统，直接收集雨水作为分散式给水水源。二、水源保护区设计与规划 对生活饮用水的水源，必须建立水源保护区。保护区内严禁建设任何可能危害水源水质的设施和一切有碍水源水质的行为。水源保护区应符合下列要求。1、地下水水源保护（1）地下水水源保护区和井的影响半径范围应根据水源地所处的地理位置、水文地质条件、开采方式、开采水量和污染源分布等情况确定，单井保护半径应大于井的影响半径且不小于50m。（2）在井的影响半径范围内，不应使用工业废水或生活污水灌溉和施用持久性或剧毒的农药，不应修建渗水厕所和污废水渗水坑、堆放废渣和垃圾或铺设污水渠道，不得从事破坏深层土层的活动。（3）雨季时应及时疏导地表积水，防止积水人渗和漫溢到井内。（4）渗渠、大口井等受地表水影响的地下水源，其防护措施应遵照地表水水源保护条款执行。2、地表水水源保护（1）取水点周围半径1000m的水域内，严禁可能污染水源的任何活动；并应设置明显的范围标志和严禁事项的告示牌。(2)取水点上游1000m至下游100m的水域，不应排入工业废水和生活污水；其沿岸防护范围内，不应堆放废渣、垃圾及设立有毒、有害物品的仓库或堆栈；不得从事有可能污染该段水域水质的活动。(3)以水库、湖泊和池塘为供水水源或作预沉池（调蓄池）的天然池塘、输水明渠，应遵照本条款第项执行。三、取水构筑物(一）地下水构筑物(1)地下水取水构筑物位置应根据水文地质条件选择，并应符合下列要求:1)位于水质好，不易受污染的富水地段。2)尽量靠近主要用水地区。3)按照地下水流向，在镇（乡）村的上游地区。4)尽量避开地质灾害区和矿产采空区。5)施工、运行和维修方便。(2)地下水取水构筑物形式选择，应根据水文地质条件，通过技术经济比较确定，并应符合下列规定：1)管井适用于含水层厚度大于4m，底板埋藏深度大于8m。井壁管管径宜为200〜600mm井深宜在300m以内，管井的结构、过滤器设计应符合现行国家标准《供水管井技术规范》（GB50296〕的有关规定。2)大口井适用于含水层厚度5m左右，底板埋藏深度小于15m，井径宜小于8m，一般采用4m。大口井应就地取材，用砖、石等砌筑，也可采用预制钢筋混凝土井壁沉井法施工。3)渗渠主要用于集取浅层地下水、河流渗透水和潜流水，适用含水层厚度小于5m，渠底埋藏深度小于6m，集水管（渠）断面宜按流速0.5〜0.8m/s^)、充满度0.4〜0.8计算，可进人的管渠内径或短边长度应不小于600mm，管（渠）底最小坡度应大于或等于0.2%。渗渠外侧应做反滤层3〜4层，每层200〜300mm，最内层滤料的粒径应略大于进水孔孔径。两相邻反滤层的滤料粒径比宜为2〜4。4)泉室适用于泉水露头，流量稳定，覆盖层厚度小于5m。泉室容积视泉涌水量和用水量确定，可按最高日用水量的25%〜50%计算。(3)地下水取水构筑物的设计，应符合下列要求:1)采取防止地面污水渗入的措施。2)滤过器有良好的进水条件，结构坚固，抗腐蚀性强，不易堵塞。3)大口井、渗渠和泉室应有通风措施。4)有测量水位的条件和装置。5)位于河道附近的地下水取水构筑物，应有防冲刷和防淹措施。(二）地表水构筑物(1)地表水取水构筑物位置的选择，应根据下列要求，通过经济技术比较确定：1)位于水质较好的地带。2)靠近主流，有足够的水深，有稳定的河床及岸边，有良好的工程地质条件。3)尽量靠近主要用水地区。4)尽可能不受泥沙、漂浮物、冰凌、冰絮等影响。5)符合河道、湖泊、水库整治规划的要求，不得妨碍航运和排洪。6)施工和运行管理方便。(2)地表水取水构筑物形式应通过技术经济比较确定，可选择固定式（岸边式、河床式、斗槽式〉，活动式（浮船式、缆车式〉，低坝式或底栏栅式取水构筑物。(3)取水构筑物的防洪标准不得低于当地的防洪标准，供水能力小于1000m3/d的给水系统的设计洪水重现期不得低于30年；供水能力大于1000m3/d的给水系统的设计洪水重现期不得低于50年。设计枯水位的保证率，不应低于90%。 (4)在河流〈水库、湖泊）中的取水头部最底层进水孔下缘距河床的高度，应根据河流的水文和河床泥沙特性、河床稳定程度等因素确定。侧面进水孔下缘距河床的距离不宜小于0.5m；顶部的进水孔宜高于河床1.0m。进水孔上缘在设计最低水位下的淹没程度，应根据河流水文、冰情和漂浮物等因素通过水力计算确定，且顶部进水时不宜小于0.5m，侧面进水时不宜小于0.3m，虹吸进水时不宜小于1.0m，当水体封冻时，可减至0.5m。(5)取水构筑物进水孔应设置格栅，格栅间净距应根据取水量大小、冰絮和漂浮物等情况确定，可采用10〜30mm。(6)进水口的过栅流速应符合下列规定：1)河床式取水构筑物有冰絮时，可采用0.1〜0.3m/s；无冰絮时，可采用0.2〜0.6m/s。2)岸边式取水构筑物有冰絮时，采用0.2〜0.6m/s；无冰絮时，采用0.4〜1.0m/s。格栅阻塞面积应按25%考虑。(7)进水自流管（渠）或虹吸管的设计流速，可采用1.0〜1.5m/s，最小流速不宜小于0.6m/s。四、泵站设计(一）水泵的选型与设计1、取水泵房的设计流量和扬程应按下列规定计算：(1)设计流量：应按最高日供水量、水厂自用水量及输水管漏损水量之和除以水厂工作时间计算确定。根据镇（乡）村水泵房非24h连续工作的实际情况，规定取水泵房的设计流量应按最高日供水量、水厂自用水量及输水管漏失水量之和除以水厂工作时间计算II定。24h连续工作的取水泵房的设计流量即按最高日平均时供水量确定，并计人水厂自用水量及输水管漏失水量。(2)扬程：应满足达到水厂进水池最高设计水位的要求。(3)选择水泵时还应考虑水泵位置与吸水口的高差，选择有相应吸程的水泵。2、供水泵房的设计流量和扬程应按下列规定计算：（1）向设有水塔或高位水池等调节构筑物的配水管网供水的泵房：设计流量应按最高曰供水量除以水厂工作时间确定；扬程应满足泵房设计流量时达到调节构筑物最高设计水位的要求。（2）向无调节构筑物的配水管网供水的泵房：设计流量应按最高时流量确定；扬程应满足配水管网中最不利用户接管点的最小服务水头要求。3、水泵机组的设计应符合下列规定：工作水泵的型号及台数应根据逐时、逐日和逐季水量变化、水压要求、水质情况、调节水池大小、机组的效率和功率因素等，综合考虑确定。当供水量变化大且水泵台数较少时，应考虑大小规格搭配，但型号不宜过多，电机的电压宜一致。(1)机组应选择运行稳定可靠、节能高效和低噪音的水泵。(2)水泵经常运行点应选择在高效区，严禁水泵在气蚀条件下运行。(3)水泵宜采取自灌式吸水，无条件时也可采用真空吸水或其他装置自吸引水，小型水泵也可采用吸水底阀。（4）水泵工作范围变化较大时，应经技术经济比较选用设置大小水泵设置高位调节构筑物或设置变频调速装置。4、卧式离心泵的安装高程应满足水泵在最低吸水位运行时的允许吸上真空高度的要求。潜水泵在最低设计水位下的淹没深度应符合下列规定：（1）管井中应不小于3m。（2）大口井、辐射井中应不小于1m。（3）吸水池中应不小于0.5m。潜水泵吸水口距水底的距离应根据泥沙淤积情况确定。5、泵房应设备用水泵（二）水泵吸水管和出水管的要求(1)吸水管：管道直径小于250mm时，流速宜为1.0〜1.2m/s；直径在250〜1000mm时，为1.2〜1.6m/s；直径大于1000mm时，为1.5〜2.0m/s。(2)出水管：管道直径小于250mm时，流速宜为1.5〜2.0m/s；直径在250〜1000mm时，为2.0〜2.5m/s；直径大于1000mm时，为2.0〜3.0m/s。 (3)当采用非自灌充水时，容易造成漏气，影响水泵正常运行，故吸水管不宜过长，为防止管道内积存空气，造成水泵气蚀，因此规定水泵吸水管的水平段应有向水泵方向上升的坡度。(4)吸水池（井）最高设计水位高于水泵时，吸水管上应设压力真空表和检修阀；吸水池（井）最高设计水位低于水泵时，吸水管上应设真空表。(5)水泵出水管路上应设压力表、工作阀及检修阀，泵房不允许出水管中的水倒流，因此出水管应设置止回阀（单向阀）。(6)当水泵系统输水管路较长或管路高差较大时，应采取适当的水锤防护措施：1)水泵出水管上设分阶段关闭的控制阀或缓闭止回阀。2)防断流水锤时，泵房出水总管起端应安装缓冲关闭的高速（进）排气阀。3)必要时，可在泵房出水总管安装超压泄压阀或其他水綞消除装置。(三)水泵机组布置（1）水泵机组的布置应满足设备的运行、维护、安装和检修的要求。（2）卧式水泵及小叶轮立式水泵机组的布置应遵守下列规定：1）单排布置时，相邻两个机组及机组至墙壁间的净距：电动机容量不大于55kw时，不小于1.0m；电动机容量大于551kw时，不小于1.2m。当机组竖向布置时，尚需满足相邻进、出水管道间净距不小于0.6m。2)双排布置时，进、出水管道与相邻机组间的净距宜为0.6〜1.2m。3)当考虑就地检修时，应保证泵轴和电动机转子在检修时能拆卸。注：地下式泵房或活动式取水泵房以及电动机容量小于20kw时，水泵机组间距可适当减小。(3)叶轮直径较大的立式水泵机组净距应不小于1.5m，并应满足进水流道的布置要求。(四)泵房布置（1）泵房的主要通道宽度不应小于1.2m。（2）泵房内的架空管道，不得阻碍通道和跨越电气设备。（3）泵房地面层的净髙，除应考虑通风、采光等条件外，尚应遵守下列规定：1）当采用固定吊钩或移动吊架时，净高不应小于3.0m。2)当采用单轨起重机时，吊起物底部与吊运所越过的物体顶部之间应保持有0.5m以上的净距。3)当采用桁架式起重机时，除应遵守本条第2款规定外，还应考虑起重机安装和检修的需要。4)对地下式泵房，尚需满足吊运时吊起物底部与地面层地坪间净距不小于0.3m。(4)设计装有立式水泵的泵房时，除应符合本节上述条文中有关规定外，还应考虑下列措施：1)尽量缩短水泵传动轴长度。2)水泵层的楼盖上设吊装孔。3)设置通向中间轴承的平台和爬梯。(5)管井泵房内应设预润水供给装置。泵房屋盖上应设吊装孔。(6)泵房至少应设一个可以搬运最大设备的门。第四节混凝剂和助凝剂的投配混凝就是水中胶体粒子以及微小悬浮物的聚集过程，它们涉及到水中胶体粒子（包括微小悬浮物）的性质、混凝剂（水处理剂）在水中的水解物种以及胶体粒子与混凝剂之间的相互作用。―、混凝机理水中含有悬浮物和有机物分解产物的胶体微粒，本身难于自然沉淀，胶体微粒带有负电荷，因微粒间相互排斥而难于凝结成较大的颗粒，可长期悬浮在水中。当加入带正电荷的混凝剂后，可与水中带负电荷的胶体微粒作用，形成颗粒较大的絮凝物沉淀，称混凝沉淀。水处理中要求将胶体微粒尽快形成到一定的粒度絮体矾花，以便在沉淀设备中能沉降。混凝处理对象是胶体等难沉物，混凝过程就是水中胶体粒子以及微小悬浮物的聚集过程，它第一个作用是凝聚，使水中原有的离散微粒具有黏附在固体颗粒上的性质；第二个作用是絮凝，使这些具有黏附性的离散微粒能够黏结成絮体。向溶液中投加电解质时，溶液中的反离子浓度增高，这些离子与胶体吸附的反离子发生交换，使胶粒带电荷数减少，胶粒得以迅速凝聚。当投加铝盐到水中后，发生水解反应，水解过程中产生许多聚合离子，从而使胶体脱稳及凝聚。加人水中混凝剂高分子链的一端吸附了某一胶粒后，另一端又吸附另一胶粒，形成"胶粒一高分子一胶粒"的絮凝体，这就是吸附架桥作用。混凝效果影响因素有水温、PH值、碱度、水质浑浊度以及混凝剂种类与投加量等。水温低时，絮凝体形成慢，絮凝颗粒细小、松散。水温过高，无机混凝剂水解速度加快， 产生的絮凝体大而比重轻，沉速慢。原水碱度不足或PH值低，须投加烧碱、碳酸氢钠或石灰来调整碱度和口^值。水中悬浮物浓度低时，颗粒碰撞率大大减小，混凝效果差。当悬浮物过高时，为达到脱稳作用，需增加混凝剂量。混凝效果随混凝剂用量的增大而增大，当达到峰值时，混凝效果随混凝剂用量的增大而降低。混凝剂投加量不足，絮凝作用不彻底，水中还有一部分杂质不能凝聚，形成胶体矾花细小。不同水源水质应采用不同的混凝剂（详见附录光盘〉。二、混凝剂的配制与投加设备(一）混凝剂溶解和溶液配制混凝剂投加分为固体和溶液投加两种，目前主要以液体投加为主，固体混凝剂通常将其溶解后配成溶液投加。溶解设备通常由溶解池和加速药剂溶解搅拌装置组成。搅拌装置有机械搅拌、压縮空气搅拌、水泵搅拌及水力搅拌等。机械搅拌是以电动机驱动桨板或涡轮搅动溶液，是搅拌装置中较多的一种。压縮空气搅拌是向溶解池内通人压縮空气进行搅拌，它的优点是机械设备没有直接与溶液接触，使用维修方便，但与机械搅拌相比，动力消耗大，溶解速度稍慢。水泵搅拌和水力搅拌是水泵抽水送入溶解池冲动药剂溶解。投药池是配制一定浓度溶液的设施。通常用耐酸泵或射流泵将溶解池内的浓药液送人溶液池，同时用自来水稀释到所需浓度以备投加。小型水厂常用加药桶。溶解池是溶解混凝剂的设备（溶解池或陶缸）。溶解池一般为地下式，为加速溶解可设搅拌装置〈机械、压缩空气、水泵、水力搅拌等〕。溶解池容积可按溶液池容积的20%〜30%计算。投药池（罐、桶）容积（w,e），计箅公式为：W=Aq/1000bn(2-11)式中:Q------处理水量，m3/d；a------混凝剂最大投加量，mg/L；b------液浓度（一般取5%左右溶液，即0.05）；n------每天配置次数。(二）混凝剂投加控制方式混凝剂投加的关键是选择合适的控制方式，并据此建立合理的数学模型以控制投加量。传统上的经验目测法和烧杯试验法等人工控制方法，它难以及时跟踪水质水量等因素的变化，无法对投药量进行及时准确的调节，因此城市水厂多数开始采用流动电流法(SCD),单因子控制法，但农村水厂还是以经验目测法和烧杯试验法为主。目前，混凝剂的自动控制方法有比例投加控制法、数学模型法、现场小型装置模拟法、流动电流法（SCD)、单因子控制法、显示式絮凝投药控制法（FCD）、絮凝脉动检测法及浊度仪控制法等，其中流动电流技术在我国许多城市水厂获得了较普遍的应用，已成为当前水处理混凝控制的主导技术之一，但村镇水厂还应烧杯试验法为主。1、经验目测法操作人员根据工作经验、或者观察絮凝池矾花生成情况，决定投药量。有的水厂根据试验或生产统计经验，制成浊度一矾耗对照表，作为决定投药量的依据。事实上，这是以原水浊度为控制参数的一种控制方法，应培养固定水厂管理人员。2、烧杯试验法在20世纪70〜80年代以后，越来越多的水厂采用烧杯试验作为确定投药量的参考方法。烧杯试验天天或每周进行一次。由于间隔时间长，而且许多水厂烧杯试验结果与水厂实际有一定的出人，因此多数水厂只是将烧杯试验结果作为参考。这里存在的一个问题是，烧杯试验条件不应是千篇一律的，每个水厂应该研究与该厂水处理工艺有相似性的特定烧杯试验条件。农村中小型水厂应该着重进行该方面研究和试验。3、模拟滤池法模拟滤池法是将生产净化系统中加药混合后的原水，引出一部分进人小模型滤池，根据该滤池出水浊度的情况来评价混凝剂投量是否适宜，由控制系统对投药量自动调节。(三）投加方式目前净水厂采用较多的净水剂投加方法分为泵前重力式投加和泵后压力式投加两种方式，下面分别介绍。1、重力式投加该方式为药液自高架溶液池中流出，经过恒液位水箱依靠重力作用投人水中。较早的一种投药控制调节方式是苗嘴调节。它可根据对投药量的要求，更换恒液位水箱出口苗嘴的规格，从而改变流出液体的流量。这是一种简单原始的调节方式，它直到20世纪90年代初仍有少数水厂应用。另一种常见的调节方式是对投药管路上的阀门进行调节，通过转子流量计的指示，改变投药量。将药剂重力投加到泵前吸水管或吸水井喇叭口处（投加点至净水构筑物距离应小于120m），它投加设 备简单，混合充分，效果良好，可节约药剂用量，适合中小型农村水厂（图2-1）。2、计量泵压力式投加压力投加是利用水射器或水泵将药剂投加到压力水管中或构筑物内，以前最常见的方式是采用离心式投药泵，将药液送入水中。调节方法是利用投药管路的阀门调节、转子流量计指示投加量、计量泵转盘指示。优点是可以定量投加，不受压力管的压力所限。目前，计量投药泵得到了广泛的应用，而且较为普遍地采用变频调速技术对计量泵的工况进行调节。因其动力驱动和流体输送方式的不同，计量泵可分为隔膜式和柱塞式两大类。（1）隔膜式计量泵。隔膜式计量泵利用特殊设计加工的柔性隔膜取代活塞，在驱动机构作用下实现往复运动，完成吸人^排出过程。由于隔膜的隔离作用，在结构上真正实现了被计量流体与驱动润滑机构之间的隔离。在隔膜式计量泵"家族成员"里，液力驱动式隔膜泵由于采用了液压油均匀地驱动隔膜，克服了机械直接驱动方式下泵隔膜受力过分集中的缺点，提升了隔膜寿命和工作压力上限。为了克服单隔膜式计量泵可能出现的因隔膜破损而造成的工作故障，有的计量泵配备了隔膜破损传感器，实现隔膜破裂时自动连锁保护；具有双隔膜结构泵头的计量进一步提高了其安全性，适合对安全保护特别敏感的应用场合。作为隔膜式计量泵的一种，电磁驱动式计量泵以电磁铁产生脉动驱动力，省却了电机和变速机构，使得系统小巧紧凑，是小量程低压计量泵的重要分支。在计量介质和工作压力确定情况下，通过调节冲程长度L和冲程频率F即可实现对计量泵输出的双参数调节。在具体的生产应用中，建议将冲程长度视为粗调变量，冲程频率为细调变量调节冲程长度至一定值，然后通过改变其频率实现精细调节，增加调节的灵活性。在相对简单的应用场合，亦可以手动设置冲程长度，仅将冲程频率作为调节变量从而简化系统配置。(2) 柱塞式计量泵。该方法由于计量介质和泵内润滑剂之间无法实现完全隔离这一结构性缺点，柱塞式计量泵在高防污染要求流体计量应用中受到诸多限制，不适用于水厂投药。(四）凝聚剂和助凝剂的选择与投配（1）用于生活饮用水的凝聚剂和助凝剂不应使净化后的水质对人体健康产生有害的影响。必须符合现行国家标准《饮用水化学处理剂卫生安全性评价》（GB/T17218）的有关规定。（2）凝聚剂宜采用湿投。药剂溶液应用清洁水配制，溶液浓度可采用1%〜5%（铝盐一般按氧化铝的含量计算），石灰宜制成石灰乳投加；配制药剂的时间间隔应符合产品说明书要求，最长不超过1d，投药池容积按式（2-11）计算。（3）凝聚剂用量较大时，溶解池宜设在地下；凝聚剂用量较小时，溶解池可兼作投药池。溶解药剂，可采用机械、水力或人工等搅拌方式。投药池宜设两个，轮换使用；投药池容积应根据药剂投加量和投配浓度确定。（4）与药剂接触的池内壁和地坪应进行防腐处理，小型水厂常采用PE加药桶；与药剂接触的设备、管道应采用耐腐蚀产品。(5)投药点和投加方式应满足混合要求，可选择重力投加到泵前的吸水管中或喇叭口处、采用计量泵压力投加到絮凝前的进水管中、或重力投加到絮凝前专设的机械混合池中。(6)加药系统应根据最不利原水水质条件下的最大投加量确定，并设指示瞬时投加量的计量装置和采取稳定加注量的措施；有条件时可采用自动加药系统。(7)加药间应有保障工作人员卫生安全的劳动保护措施；应设冲洗、排污、通风等设施；室内地坪应有排水坡度。(8)药剂仓库应有计量设备和搬运工具。(9)药剂仓库的固定储备量，应根据当地药剂供应、运输等条件确定，可按最大投药量的15〜30d用量计算。其周转储备量应根据当地具体条件确定。(10)加药间应设置在通风良好的地段。室内必须设置通风设备，并采取具有保障工作人员卫生安全的劳动保护措施。加药间宜靠近投药点。加药间的地坪应有排水坡度。第五节常规工艺供水厂的设计与建设常规工艺供水厂是使用钢筋混凝土等材料建设的混凝、反应、沉淀、过滤设备的水厂，它是降低水质浊度、耗氧量和微生物等物质的净化处理过程。一般指供水规模大于3000m3/d的常规水厂，小于该供水规模的水厂常采用一体化净水设备或慢滤池。由于各地水源质量差异较大，常规工艺水厂的净化设备设施也多种多样，各地应根据实际选择工艺和设备。一、混合和絮凝设施(一）混合设施混合设施的基本要求是混凝剂的混合必须快速均匀。使投人的混凝剂迅速均匀地扩散于被处理水中，以创造良好的混凝条件的过程。一般设专门的混合装置，而且紧靠絮凝池，以提高絮凝效果。混合过程大约在10〜20s内完成，一般不超过2min，混合后的原水在管（渠）内的停留时间不宜超过120s，投加点到起始净水构筑物的距离不宜超过120m。常用种类有水泵混合、管道混合、机械混合、管道静态混合器等。1、水泵混合混凝剂投加在取水泵吸水管或吸水喇叭口处。2、管道混合将混凝剂直接投人水泵压水管中以借助管中流速进行混合。管中流速不宜小于m/s，投药点的水头损失不小于0.3〜0.4m，该方式混合效果较差。3、机械混合机械混合是在池内安装搅拌装置，以电动机驱动搅拌器使水和混凝剂混合快速、均匀。搅拌器可以是桨板式螺旋桨式或透平式。4、管道静态混合器主要利用管中的导流叶片产生的涡流进行混合。采用水力混合的，必须注意运行水量与设计水量的吻合。机械搅拌混合在发挥快速搅拌、剧烈混合的同时，尽可能创造推流条件，并防止水体的整体运动。(二）絮凝设施絮凝设施任务：原水与混凝剂经混合后，通过絮凝设施应形成肉眼可见的大的密实絮凝体，使细小的矾花（原水与混凝剂混合后，水中胶体等微小颗粒初步凝结产生的细小絮凝体；)，逐渐絮凝成较大而密实的颗粒。絮凝池种类：水力搅拌式、机械搅拌式。 常用絮凝池：隔板絮凝池、折板絮凝池、穿孔旋流絮凝池、网格絮凝池、机械搅拌絮凝池。絮凝池应有排泥设施，絮凝池宜与沉淀池合建。为了达到更好的絮凝效果，常常两种或两种以上的絮凝池组合使用。如往复式和回转式絮凝池竖向组合使用，穿孔旋流与网格絮凝池组合应用，隔板絮凝池和桨板式机械絮凝池组合使用。我国以水力絮凝池为主，欧美日以多挡变速机械搅拌为主。1、隔板絮凝池隔板絮凝池是一种水力搅拌絮凝池，有往复式和回复式两种。往复式絮凝池，水流作1800转弯，在急速转弯时可能有絮凝体破碎，而且局部水头损失大。回复式隔板絮凝池内，水流作900转弯，局部水头损失大为减小、絮凝效果好。（1）类型分往复式和回转式两种。（2）主要设计参数如下：1)絮凝时间20〜30min，平均G值30〜60s-1,GT值104〜105(G是速度梯度，T是絮凝时间,GT是二者的乘积值〉。2)廊道流速从起端0.5〜0.6m/s，逐步递减到末端0.2〜0.3m/s,一般宜分成4〜6段。3)隔板间距不小于0.5m，转弯处过水断面积为相邻廊道过水断面积的1.2〜1.5倍。4)底坡2%〜3%，排泥管直径大于150mm。5)总水头损失，往复式0.3〜0.5m，回转式0.2〜0.35m左右。(3)隔板絮凝池优点是构造简单，管理方便，适用于大、中型水厂。缺点是流量变化大时，絮凝效果不稳定，需较长絮凝时间，池内容积大（图2-2〉。2、折板絮凝池折板絮凝池是将隔板絮凝池（竖流式）的平板隔板改成具有一定角度的折板。折板的：波峰对波谷平行安装称同波折板，波峰对波峰平行安装称异波折板。为利于絮凝体逐步成；长而不易破碎，可同波、异波、平折等方式进行组合。（1）主要技术参数如下：1)絮凝时间为6〜20min，平均G值为30〜50s-1,GT值大于2X104。2）分段数不宜小于3，前段流速0.25〜0.35m/s,中段0.1515～0.25m/s,末段0.10～0.15m/s。3）折板夹角采用900〜1200两种，由钢丝网水泥板或塑料板拼装而成。折板长0.8〜2.0m.宽。0.5〜0.6m，峰高0.3〜0.4m，板间距（峰距）0.3～0.6m。折板上下转弯和过水孔洞流速，前段0.3m/s，中段0.2m/s，末段0.1m/s。(2)折板絮凝池优点是水流在同波折板之间曲折或在异波折板之间縮、放流动且连续不断，形成众多小.涡旋，提高了颗粒碰撞效果。因折板安装维修较困难，常用于中小水！厂，絮凝时间在10〜15min(图2-3) 图2-3折板反应布置|3、机械絮凝池机械絮凝池是利用电动机经减速装置驱动搅拌器对水体进行搅拌。为适应絮凝体形成规律，常几个机械絮凝池分格串联，第一格内搅拌强度最大，而后逐格减小，速度梯度6值也相应由大到小。搅拌强度决定于搅拌器转速和桨板面积。应逐步使用多挡变速机械搅拌絮凝池。机械絮凝池的絮凝时间一般为15〜20min，每台搅拌器上桨板总面积宜为水流截面积的10%〜20%，不宜超过25%。(1)技术参数如下：1)絮凝时间为15〜20min，平均G值为20〜70S-1,GT值为1×104〜1×105。2)池内一般设3〜4挡搅拌机，每挡可用隔墙或穿孔墙分隔，以免短流；穿孔流速不大于下挡浆板外缘线速度。3)搅拌机浆板中心处线速度从第一挡的0.5m/s逐渐减少到末挡的0.2m/s。4)每台搅拌机上浆板总面积宜为水流截面积的10%〜20%，不宜超过25%。浆板长度不大于叶轮直径75%，宽度宜取10〜30cm。(2)机械絮凝池的优点是可随水质、水量变化而随时改变转速以保证絮凝效果，只是需进行机械维修工作。4、穿孔旋流絮凝池穿孔旋流絮凝池是由若干个方格组成，一般方格不小于6个，各格之间的隔墙上沿池壁开孔，第一格孔最小，流速最大，随后孔口逐渐增大，流速逐渐减小，孔口上下交错布置，水流沿池壁切线方向进入后形成旋流（图2-4）图2-4穿孔旋流絮凝池平面示意图（1）技术参数如下：1)絮凝时间为10〜25min。2）由若干方格组成〈不少于6格〉，格之间的隔墙上沿池壁开孔，孔口上下交错布置，孔口尺寸逐格 增大，格内水流为旋流。絮凝时间15〜25min起点孔口流速宜取0.6〜1.0m/s，末端孔口流速宜取0.2〜0.3m/s。(2)穿孔旋流絮凝池构造简单，施工方便，造价低，但受流量变化影响较大，絮凝效果欠佳，池底易积泥。5、网格、栅条絮凝池絮凝池设计成多格竖井回式，每个竖井安装若干网格或栅条，各竖井之间的隔墙上、下交错开孔，每个竖井网格或栅条数自进水端逐渐减小。一般分三段控制，前段为密网或密栅，中段为疏网或疏栅，末段不安装网、栅。当水通过网格时，相继收缩、扩大，形成涡旋，造成颗粒碰撞。水流通过竖井之间孔洞流速及过网流速逐渐减小。（1）技术参数如下：1)絮凝时间宜为12〜20min。2)前段网格或栅条总数宜为16层以上，中段宜在8层以上，上下层间距宜为60～70cm,末段可不放。3)絮凝池单格竖向流速，过栅〔过网）和过孔流速应逐段递减，分段数宜为三段,流速宜分别为：(a)单格竖向流速：前段和中段0.12〜0.14m/s，末0.10〜0.14m/s。(b)网孔或栅孔流速：前段0.25〜0.30m/s，中段0.22〜0.25m/s。(c)各格间的过水孔洞流速：前段0.20〜0.30m/s，中段0.15〜0.20m/s，末段0.10〜0.14m/s。(2)网格絮凝效果好，水头损失小，絮凝时间短。但末端池可有积泥，个别水厂网格有滋生藻类、堵塞网眼现象。二、沉淀池的种类与选择选择沉淀池和澄清池类型时，应根据原水水质、设计生产能力、净化后水质要求，并考虑原水水温变化、制水均匀程度，以及是否连续运转等因素结合絮凝池结构形式和当地条件，通过技术经济比较后确定。沉淀池和澄清池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于两个。沉淀池和澄清池应考虑配水和集水的均匀性。（一）沉淀类型1、自然沉淀水流速度减慢或静止时，水中的悬浮颗粒在沉淀过程中，彼此没有干扰，其大小、形态密度均不改变，只受重力和水流阻力作用而沉淀，使水得到初步澄清，称为自然沉淀。它受水流速度、水流量、水温、悬浮物颗粒的大小、比重和形状的影响。用于常规水厂浊度较高的地表水源水的预处理，通过预处理池或水库等方式进行自然沉淀。2、混凝沉淀形成浊度的胶体颗粒在沉淀过程中，悬浮颗粒由彼此碰撞，发生接触凝聚使其粒径和密度增加，形状发生相应变化而沉淀。3、拥挤沉淀当悬浮物浓度大于5000mg/L时，颗粒下沉过程中彼此干扰，在清水和浑水之间形成明显的交界面，该交界面逐渐下沉。4、化学沉淀投加药剂使水中呈离子状态的溶解性杂质结晶析出。（二）斜板与斜管沉淀池斜板沉淀池是把与水平面成一定角度（一般60"左右〉的众多斜板放置于沉淀池中构I水从下向上流动或从上而下流动，颗粒则沉于斜板底部，而后自动滑下。图2-5上向流斜管（板）沉淀池斜管沉淀池是把与水平面成一定角度（一般60。左右）的管状组件（断面矩形或六角放置于沉淀池斜管区中构成，水从下向上流动或从上而下流动，即水从配水区经过斜？区到清水区，清水在池顶用穿孔集 水管收集，颗粒则沉于斜管底部，而后自动滑下到池底，然后用穿孔排污管收集，排人下水道。斜管沉淀池见图2-5。上向流斜管沉淀池宜用于浊度长期低于1000NTU的原水。斜管沉淀区的上升流速应按相似条件水厂的运行经验确定，宜采用1.3～2.5mm/s。斜管沉淀的清水区高度不宜小于1.0m，底部配水区高度不宜小于1.5m。斜管或斜板沉淀池，沉淀效率高，但对浊度适用性差于平流式沉淀池，斜板或斜管老化后需更换。(三）平流式沉淀池1、平流式沉淀池的构造平流式沉淀池为矩形水池，池前部为进水区，上部为沉淀区，下部为污泥区，池后部为出水区。平流式沉淀池见图2-6。图2-6平流沉淀池进水区的作用是使水流均匀地分布于整个进水截面上，并尽量减少搅动，一般是水流从絮凝池直接流入沉淀池，通过穿孔墙将水流均匀分布于沉淀池整个断面上。为防止絮凝体破碎，孔口流速不宜大于0.15〜0.2m/s，现在多采用0.05m/s或更小的流速。沉淀区的高度一般约3〜4m，沉淀区长度L决定于水平流速u和停留时间T，即L=uT，沉淀的宽度B决定于流量Q、池深H和水平流速u即B=Q/Hu。一般认为长宽比不小于4，长深比宜大于10，每格宽度宜在3〜8m,不宜大于15m。沉淀时间一般为1〜3h，流速10〜25mm/s。出水区的水应尽量均匀流出，一般采用堰口布置或采用淹没式出水孔口。为减小出水流速过于集中，常增加水堰的长度，堰口流速一般每小时小于500m3/m.淹没式出水孔口流速宜为0.6〜0.7m/s，孔径20〜30mm，孔口在水面下12〜15cm。孔口水流应自由跌落到出水渠中。2、平流式沉淀池的排泥排泥是保证沉淀池正常运行的必要条件，排泥设施经历了从大漏斗、小漏斗、穿孔管至机械排泥的发展过程。现采用机械排泥设备是利用行车带动排泥装置沿长度方向移动。在工艺上通过集泥板集泥、虹吸或泵抽吸泥、通过分布于池宽方向的一系列排泥管排泥。多口虹吸式吸泥装置的吸泥动力是利用沉淀池水位所能形成的虹吸水头，由刮泥板、吸口、吸泥管、排泥管成排地安装在桁架，整个桁架利用电机和传动机构通过滚轮架设在沉淀池壁的轨道上行走。在行进中将池底积泥排人排泥沟。这种吸泥机适用于具有3m以上虹吸水头的沉淀池。多口泵吸泥装置是利用吸泥泵代替虹吸式的吸泥管来抽吸积泥。单口扫描式吸泥机是吸泥机沿沉淀池纵向移动时，泥泵、吸泥管和吸口沿着横向往复行走吸泥。它无需成排的吸口和吸管装置。《3、平流式沉淀池沉淀效果影响因素进水的惯性作用，出水堰产生的水流抽吸，较冷或较重的进水产生的异重流，风浪引起的水流（露天沉淀池〉，池内存在导流壁和刮泥设施，水在池中沉淀时间，水的水平流速，水池深度（可由于沉泥影响）以及凝聚作用的影响。(四）澄清池1、澄清池的特点澄清池的特点一是利用积聚的泥渣与水中脱稳颗粒相互接触、吸附，因而充分利用了泥渣的絮凝活性；二是将混合、反应和泥水分离等放在同一池内完成。2、机械搅拌澄清池的设计应符合下列要求： （1）宜用于浊度长期低于5000NTU的原水。（2）清水区的上升流速，应按相似条件下的运行经验确定，一般可采用0.7〜1.0mm/s，处理低温低浊原水时可采用0.5〜0.8mm/s。（3）水在池中的总停留时间可采用1.2〜1.5h，第一絮凝室与第二絮凝室停留时间宜控制在20〜30min。（4）搅拌叶轮提升流量可为进水流量的3〜5倍，叶轮直径可为第二絮凝室内径的70%～80%，并应设调整叶轮转速和开启度的装置。（5）机械搅拌澄清池是否设置刮泥装置，应根据池径大小、底坡大小、进水悬浮物含量及其颗粒组成等因素确定。3、水力循环澄清池的设计应符合下列要求：（1）宜用于浊度长期低于2000NTU的原水，单池生产能力不宜大于7500m3/d。（2）泥渣回流量可为进水量的2〜4倍，原水浊度高时取下限。（3）清水区的上升流速宜采用0.7〜1.0mm/s,当原水为低温低浊时，上升流速应适当降低；清水区高度宜为2〜3m，超高宜为0.3m。（4）第二絮凝室有效高度宜采用3〜4m。（5）喷嘴直径与喉管直径之比可为1:3〜1:4，喷嘴流速可为6〜9m/s，喷嘴水头损失可为2〜5m，喉管流速可为2.0〜3.0m/s。（6）第一絮凝室出口流速宜采用50〜80mm/s,第二絮凝室进口流速宜采用40〜50mm/s。（7）水在池中的总停留时间可采用1.0〜1.5h，第一絮凝室为15〜30s，第二絮凝室为80〜100s。（8）斜壁与水平面的夹角不应小于450。（9）为适应原水水质变化，应有专用设施调节喷嘴与喉管进口的间距。三、过滤池的种类与选择过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的过程。过滤的作用不仅降低浊度，而且水中有机物、细菌及病毒等随水的浊度的降低而被部分去除。残留于滤后水的细菌、病毒等失去浑浊物的保护或依附时，滤后水消毒也很易将它杀灭。（一）过滤理论过滤时滤料能截留小于孔隙直径的悬浮颗粒，这是悬浮颗粒与滤料之间黏附作用的结果。滤料粒径一般0.5～1.2mm，厚度70cm，它经反冲水力分选后，滤粒自上而下大致由细到粗依次排列，称滤料的水力分级。在一个过滤周期内单位体积滤料中所截留的杂质量称为滤层含污能力，单位以g/cm3计。1、颗粒迁移在过滤过程中，滤层孔隙中的水流一般属层流状态。颗粒较大时，处于流线中的颗粒会直接碰到滤料表面产生拦截；颗粒沉速较大时会在重力作用下脱离流线，产生沉淀作用，颗粒具有较大惯性时也可以脱离流线与滤料表面接触；颗粒较小、布朗运动较剧烈时会扩散至滤粒表面；在滤粒表面附近存在速度梯度，非球体颗粒由于在速度梯度作用下，会产生转动而脱离流线与颗粒表面接触。2、颗粒黏附当水中颗粒迁移到滤料表面时，则在范德华引力和静电力相互作用下，以及某些化学键和某些特殊的化学吸附力下，被黏附于滤料颗粒表面上，或者黏附在滤料表面原先黏附的颗粒上，以及絮凝体的架桥作用也会存在。3、滤层内杂质分布规律与颗粒黏附同时，还存在由于孔隙中水流剪力作用而导致颗粒从滤料表面脱离趋势。黏附力和水流剪力相对大小，决定了颗粒黏附和脱落程度。（二）滤料和承托层1、滤料给水滤料中应具有足够的机械强度、足够的化学稳定性、一定的颗粒级配和适当的孔隙率。以滤料有效粒径d10和不均匀系数k80(d80/d10)表示滤料粒径级配。D10反映细颗粒尺寸；d80反映粗颗粒尺寸。K80愈大，表示粗细颗粒尺寸相差愈大，颗粒愈不均匀，这对冲洗不利，并且滤层含污能力减小。石英砂是最广泛的滤料，还有无烟煤、石榴石、钛铁矿、聚苯乙烯及陶粒等。滤料颗粒粗细愈均匀，过滤和反冲洗效果愈好。2、双层滤料及多层滤料双层滤料组成，上层采用重度较小、粒径较大的轻质滤料（如无烟煤、下层采用重度较大、粒径较小的滤料（如石英砂〕。由于两种滤料重度差，在一定反冲洗强度下，反冲后轻质滤料仍在上层，重质滤料于下层。双层滤料含污较单层滤料约高1倍以上。 三层滤料组成，上层为大粒径、小重量的轻质滤料（如无烟煤〉，中层为中等粒径、中等重度的滤料（如石英砂〉，下层为小粒径、大重量重质滤料（如石榴石〉。均质滤料，指沿整个滤层深度方向的任一横断面上，滤料组成和平均粒径均匀一致。单层石英砂及双层滤料滤池的滤料层厚度与有效粒径4。之比应大于1000。滤池滤速及滤料组成的选用，应根据进水水质、过滤后水质要求，滤池构造等因素，参照相似条件下已有滤池的运行经验确定，适宜按表2-5的规定取值。表2-5滤池滤速及滤料组成表滤料种类滤料组成设计滤速（m/h）粒径（mm）不均匀系数k80厚度（mm）单层石英砂滤料石英砂双层滤料无烟煤石英砂注：滤料的相对密度为：石英砂2.50〜2.70;无烟煤1.4〜1.6。3，承托层承托层的作用是支承滤料，防止过滤时滤料从配水系统中流失，同时使反冲洗水均匀地向滤层分配。常采用天然一定级配的卵石或砾石组成。滤池采用大阻力配水系统时，其承托层宜按表2-6采用。表2-6大阻力配水系统托层材料、粒径与厚度层次（自上而下）材料粒径（瓜！!!）厚度（！！!!!!）1砾石2〜41002砾石4〜81003砾石8〜161004砾石16~32本层顶面应高出配水系统孔眼100111111滤池采用小阻力配水系统时，其承托层宜按表2-7采用。表2-7小阻力配水系统托层材料、粒径与厚度配水方式承托层材料粒径（！！!!!!）厚度（！！!!!!）滤板粗砂1〜2100粗砂1〜280格栅，2〜4704〜8708〜1680粗砂1〜2尼龙网砾石2〜4每层50〜：1004〜8滤帽粗砂1〜2100(三）配水系统配水系统的作用在于使冲洗水在整个滤池面积上均匀分布。配水系统主要有大阻力配水系统和小阻力配水系统。(工）大阻力配水系统：它的中间是一根干管或干渠，干管两侧接出若干根相互平行的支管。支管下方开两排小孔，与中心线成45"角交错排列，若干管较大，在其顶部也开配水孔。反冲洗时，水流从干管起端进人后流入各支管，由支管孔口流出，再经承托层和滤料层流人排水槽。在配水系统中如果孔口内作用水头相差最大的3孔和6孔出水量近似相等，其余各孔出水量也近似相等，则可认为冲洗水在整个滤池平面上是均匀分布的。〔2〉小阻力配水系统：它不采用穿孔管而代之以底部较大的配水空间，其上铺设条缝式钢筋混凝土滤板、穿孔滤砖、孔板网、缝隙滤头等。由于水流进口断面积大、流速小，底部配水室内压力将趋于均匀。适用于虹吸滤池和无阀滤池。不适宜滤池面积较大者，因为配水室内压力稍有不均匀、滤层阻力稍不均匀、滤板孔口稍堵塞，配水系统均能反映出来。小阻力配水系统的均匀性取决于开孔比，开孔比越大，则孔口阻力越小。在选用材料时应考虑配水均匀性、强度、耐久性、经济效果及是否易于堵塞等。钢筋混凝土滤板：在钢筋混凝土滤板上开圆孔或条式缝隙，板上铺设一层或两层尼龙网，板上开孔比和尼龙孔网眼尺寸不尽一致。二次配水穿孔滤砖：由钢筋混凝土或陶瓷制成，规格有大有小，属中阻力配水系统。长柄滤头：由上部滤帽和下部直管组成，每只滤帽上开有许多缝隙，缝宽0^5〜0.41111！！，直管上部设有小孔，下部有一条直缝。大阻力穿孔管系统孔眼总面积与滤池面积之比宜为0，20^〜0，28^；中阻力滤砖配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为宜为0，6^〜0』^；小阻力滤头配水系统缝隙总面积与滤池面积之比为宜为仏25^〜2， 00^。(四）滤池冲洗1.大阻力配水系统应按冲洗流量，并根据下列数据通过计算确定：0〉配水干管（渠）进口处的流速为1，0〜151^3。0配水支管进口处的流速为〖^〜》.0111/3。配水支管孔眼口处的流速为5〜6！！^8。干管（渠）顶上适宜设排气管排出口应在滤池水面以上。1.单水冲洗滤池冲洗强度和冲洗时间宜按表2-8的规定取值。表2-8水冲洗强度和冲洗时间〖水温为20^1滤池组成冲洗强度〔1(加2^3)3膨胀率（^)冲洗时间（！！^)单层石英砂滤料12〜：15457〜5双层滤料13〜：16508〜6当采用单层石英砂滤砂时，单水冲洗滤池的冲洗周期，宜采用12〜2411。3，高速水流反冲洗利用流速较大的反向水流冲洗滤料层，使整个滤层达到流态化状态，且具有一定的膨胀度。截留于滤层中的污物，在水流剪力和滤料颗粒碰撞摩擦双重作用下，从滤料表面脱落下来，然后被冲洗水带出滤池。冲洗效果决定于冲洗流速，冲洗流速过大或过小，冲洗效果均会降低。高速反冲洗方法操作方便，池子结构和设备简单。石英砂滤料、双层滤；料、三层滤料的冲洗强度分别是每平方米12〜15173、13〜：16173和16〜：171/3，膨胀度|分别是45^、50^和55^，冲洗时间分别是7〜501111、8〜6111111和7〜501111。1气、水反冲洗水反冲洗的优点在于既提高了冲洗效果，又节省冲洗水量，减少水冲洗强度，同时冲洗结束后，仍保持原来滤层结构，提高滤层含污能力。气、水反冲洗效果在于利用上升空气气泡（能使滤层表面污物破碎、脱落）的振动可有效地将附着滤料表面污物擦洗下来使之悬浮于水中，然后再用水反冲洗把污物排出池外。气、水反冲操作可有以下几种：先用空气反冲，然后用气一水同时反冲，最后再用水反冲。先用气一水同时反冲，然后再用水反冲。(^)先用空气反冲，然后再用水反冲。第（门种方法效果最好，其次是第种。反冲洗时间一般在6〜101^11。反冲洗气冲强度在每秒钟10〜2017瓜2之间。气一水同时反冲时，水冲强度一般在每秒钟3〜4171112；单独低速水冲时，反冲强度每秒钟4〜61/1112；单独高速水冲；反冲强度每秒钟10〜；1217012。5，冲洗废水的排除反冲洗废水由反冲洗排水槽和废水排水渠排出。在冲洗时，废水由冲洗排水槽两侧溢人槽内，各条槽内废水汇集到废水渠，再由废水渠末端排水竖管排人下水道。为了及时均匀地排出冲洗废水，排水槽应按最大的反冲洗流量设计，并应符合冲洗废水应自由跌落入冲洗排水槽；冲洗排水槽废水应自由跌落废水渠；每单位槽长的溢入流量应相等；冲洗排水槽在水平面上的总面积一般不大于滤池面积25^等。6，冲洗水的供给由冲洗水泵和冲洗水塔或冲洗水箱供给。冲洗水塔或水箱的水深不宜超过3！！！，水池容积按单个滤池冲洗水量的1.5倍计算。水塔〈水箱）底高出滤池冲洗排水槽顶距离或水泵扬程：按水池至滤池总管水头损失、滤池配水水头损失、滤料层水头损失及备用水头损失之和。(五）滤池种类1.普通快滤池通常指具有四个阀门的快滤池，单池平面可为正方形或矩形。快滤池运行可靠，可通过降低滤速改善出水水质（图2-7〉。普通快滤池工作过程是过滤和冲洗交错地进行。从过滤开始到冲洗结束称为快滤池工作周期。过滤时开启进水管和清水管阀门，关闭冲洗管和排水管阀门。浑水就从进水总管、支管从浑水渠进入滤池。经过滤料层、承托层后，由配水系统的配水支管、干管到清水支管、总管流往清水池。浑水经滤料层时，水中杂质即被截留，随着滤层杂质截留量的逐渐增加，滤料层的水头损失也相应增加，当水头损失到一定程度，滤池产水量锐减，即需停止过滤进行冲洗。冲洗时关闭进水支管和清水支管阀门，开启排水支管阀和冲洗水支管阀门。冲洗水由冲洗水总管、支管，经配水系统的干管、支管及支管上的许多孔眼流出，自下而上穿过承托层及滤料层，均匀地分布于整个滤池平面，滤料层在由下而上均匀分布的水流中处于悬浮状态，滤料得到清洗。冲洗废液流入冲洗排水槽，再经浑水渠、排水管和废水渠进人下水道。冲洗一直进行到滤料基本干净为止。滤速，进水浊度在10"丁II以下时，单层砂滤约6〜：1001/11，双层砂滤约8〜14：11^，多层砂滤约16〜2001^。 快滤池滤料可采用单层石英砂滤料或双层滤料。快滤池表面以上的水深宜为1』〜2.00！。快滤池冲洗前的水头损失宜为2^〜2，50！。单层石英砂滤料快滤池适宜采用大阻力或中阻力配水系统。快滤池冲洗排水槽图2-7普通快滤池构造剖视图（箭头表示冲洗水流方向）1一进水总管；2—进水支管；3—清水支管；4一冲洗水支管；5—排水阀；6—浑水阀；7—滤料层；8—承托层；9一配水支管；10—配水干管；11一冲洗水总管；12—清水总管；13—冲洗排水槽；14一废水渠的总面积不应大于过滤面积的25^。滤料表面到洗砂排水槽底的距离应等于冲洗时滤层的膨胀高度。快滤池冲洗水的供给可采用冲洗水泵或冲洗水箱。当采用冲洗水泵时，水泵的能力应按单格滤池冲洗水量设计。当采用冲洗水箱时，水箱有效容积应按单格滤池冲洗水量的1.5倍计算。1.无阀滤池无阀滤池有重力式和压力式两种，前者主要中小型水厂使用，后者主要用于一体化净化设备的小型或分散式工程。重力式无阀滤池见图2-8。过滤时，从沉淀池来的水经进水分配槽，由进水管进入虹吸上升管，再经顶盖下面的挡板均匀分布在滤料层上进行过滤，滤后通过承托层，小阻力配水系统进人底部空间，经连通渠上升到冲洗箱，当水位达到出水渠的溢流堰顶后，溢人渠内，最后流入清水池。过滤开始时，虹吸上升管与冲洗水箱中的水位差^是过滤起始水头损失，随着过滤进行，滤层不断截留悬浮物，过滤水头掼失逐渐增加，使虹吸上升管中的水位逐渐升高。图2-8重力式无阀滤池过滤过程1—进水分配槽；2—进水管；3—虹吸上升管；4一伞形顶盖；5—挡板；6—滤料层；7—承托层；8—配水系统；9一底部配水区,10—连通渠；11一冲洗水箱；12—出水渠；13—虹吸辅助管；14一抽气管；15—虹吸下降管；16—水封井；17—虹吸破坏斗；18—虹吸破坏管；19一强制冲洗管；20—冲洗强度调节器 当水位升髙到水从虹吸辅助管流下，依靠水流抽气和挟气作用使虹吸管真空增大，虹吸下降管等的作用，将虹吸管中全部空气带走，形成连续虹吸水流。此时，滤层上部的压力骤降，促进冲洗水箱内的水循着过滤水的相反方向进入虹吸管，滤料因而受到反冲洗，冲洗废水由排水水封井流到下水道。冲洗过程中，水箱内水位逐渐下降，当水位下降到虹吸破坏斗以；下时，虹吸破坏管把小斗中的水吸完，管口与大气相通，虹吸破坏，冲洗结束，过滤重新：开始。冲洗时间一般为《〜^！^!!。-冲洗水箱容积^0』6乂（冲洗强度〔IV(！！!2")]X滤池面积（瓜2)X冲洗时间（！^!!))进水管II形存水弯的作用是防止滤池冲洗时，空气通过进水管进入虹吸管从而破坏虹吸。每格无阀滤池应设单独的进水系统，进水系统应采用防止空气进人滤池的设施。当原水为沉淀池出水时，重力式无阀滤池滤料的设计宜采用单层石英砂滤料，当采用直接过滤时，适宜采用重力式无阀滤池双层滤料。重力式无阀滤池滤速宜为6〜8！1^11，冲洗前的水头损失可为1.5111，反冲洗强度宜为1517(！！!2"^，冲洗时间宜为5〜6111111。过滤室内滤料表面以上的直高度应等于冲洗时滤料的最大膨胀滤料的最大膨胀高度加保护高度。适宜采用小阻力系统。无阀滤池的反冲洗虹吸管应设有辅助虹吸设施和强制冲洗装置，并应在虹吸管出口设调节冲洗强度的装置。3，虹吸滤池以虹吸管代替进水和排水阀门的快滤池形式之一。滤池各格出水互相连通，反冲洗水由其他滤水补给。每个滤格均在等滤速变水位条件下运行（图2-9〉。图2-9虹吸滤池的构造1一进水槽；2—配水槽；3—进水虹吸管；4一单格滤池进水槽；5—进水堰；6—布水管；7—滤层,8—配水系统；9一集水槽；10—出水管；11一出水井；12—出水堰；13—清水管；14一真空系统；15—冲洗虹吸管；16—冲洗排水管；17—冲洗排水槽虹吸滤池是快滤池的一种形式，它的特点是利用虹吸原理进水和排走洗砂水，因此节省了两个闸门。此外，它利用小阻力配水系统和池子本身的水位来进行反冲洗，不需另设冲洗水箱或水泵，加之较易利用水力，自动控制池子的运行，所以已较多地得到应用。〔1〉滤池深度。虹吸滤池的深度因包括了冲洗水头，故比普通快滤池要深，目前我国设计的虹吸滤池深^5〜5！！1。〔2〉配水系统。虹吸滤池的冲洗水头，仅1.：^〜：!^!!!左右，它的配水系统只能采用小阻力配水系统。小阻力配水系统采用较多的有双层孔板，孔板网、三角槽孔板、穿孔滤砖和缝隙式滤头等。小面积滤池宜采用滤头，大面积滤池宜采用双层孔板。缝隙式滤头小阻力配水系统在虹吸滤池、无阀滤池、压力滤池及离子交换器中普遍使用，通过生产实践，证明它能保证运转，并可省去砾石垫层，降低滤池深度；缺点是安装较复杂、造价较高，每平方米约装40〜60个。每个滤头的缝隙面积在100〜350！111112，总缝隙面积约占滤池面积的0，5^〜2乂。滤头与滤板的连接方式有两种：当滤板用钢板或铸铁板时，滤头可以不用底座而直接拧在钢板上孔的丝扣中，当滤水板采用钢筋混凝土板时，可采用底座上予埋短管而后接滤头的方式。真空虹吸系统。真空虹吸系统是虹吸滤池的重要组成部分，系由真空泵、真空罐、管路（包括控制阀门）和进水、冲洗虹吸管等组成。真空系统中可以不用真空泵而用水射器来代替。可以设置真空罐集中控制，也可不设真空罐，直接用水射器或真空泵抽气来形成虹吸。〔4〉优缺点和适用条件。 ！)优点。不需要大型的闸阀及相应的电动或水力等控制设备，可以利用滤池本身的出水量、水头进行冲洗，不需要设置洗水塔或水泵；可以在一定范围内，根据来水量的变化自动均衡地调节各单元滤池的滤速，不需要滤速控制装置；滤过水位永远高于滤层，可保持正水头过滤，不至于发生负水头现象；设备简单，管廊面积小，控制闸阀和管路可集中在滤池中央的真空罐周围，操作管理方便，易于自动化控制，减少生产管理人员，降低运转费用；在投资上与同样生产能力的普通快滤池相比能降低造价20^〜30^，且节约金属材料30^〜40乂。2〉缺点。与普通快滤池相比，池深较大邝〜^!!!);采用小阻力配水系统单元滤池的面积不宜过大，因冲洗水头受池深的限制，最大在1.3！！！左右，没有富余的水头调节，有时冲洗效果不理想。3〉适用条件。虹吸滤池适用于中小型给水处理〔一般在^(^〜〖(^^！!!3/^)，有较突出的优点。如水量小于40001^/1则采用重力式无阀滤池。虹吸滤池进水浑浊度的要求与普通滤池一样，一般要求小于10"丁I；，这种滤池可以采用砂滤料，也可以采用双层滤料。虹吸滤池冲洗水头不高，所以滤料颗粒不可选的太粗，否则将引起冲洗水头不足，膨胀率很小，冲洗不净的后患。图2-10乂形滤池构造简图1—进水气动隔膜阀；2—方孔；3—堰口；4一側孔；5—^形槽；6—小孔,7—排水渠；8—气、水分配渠；9一分配水方孔；10—配气方孔；11一底部空间；12—水封井；13—出水堰；14一清水渠；15—排水阀；16—清水阈；17—进气阀；18—冲洗水阀4，V形滤池V形滤池因两侧〈或一侧也可）进水槽设计V字形而得名。每只V形滤池中间为双层中央渠道，将滤池分成左、右两格，渠道上层是排水渠供冲洗排污用，下层是气水分配渠，过滤时汇集滤后清水，冲洗时分配气和水。渠上部设有一排气小孔，下部设有一排配水方孔，^形槽底设有一排小孔，既可用于过滤时进水用，冲洗时又可供横向扫洗水用，这是V形池的一个特点。乂形滤池可采用较粗滤料较厚滤层以增加过滤周期，采用气、水反冲和横向表面冲洗，冲洗效果好，冲洗水量少（图2-10〉。第六节农村饮用水特殊处理及慢滤池由于水源条件的限制，农村地区的水源水不符合《地表水环境质量标准》和《地下水环境质量标准》时，应对农村饮用水进行特殊处理，饮用水水处理工艺中的除氟、除砷、除盐、除铁、除锰、除微污染、除重金属、深度处理等净水处理，称为农村饮用水特殊处理。"十一五"规划农村水利工程，重点是解决1.6亿多农村居民饮水不安全问题，特别要解决农村地区高氟、高砷的饮用水问题。一、饮用水除铁除锰(一）空气氧化除铁猛 我国有丰富的地下水资源，但其中有不少地下水水源含有过量铁和锰，称为含铁含锰地下水。地表水锰超标的情况多数发生在以水库为水源地的水厂，发生原因和地下水锰超标一样，多为地质污染，部分丘陵山区有锰铁矿存在，部分土壤是含铁较高的红土，铁与锰在自然界是伴生元素，在雨水的冲刷，常导致铁锰超标。1.自然氧化法除铁让空气中的氧溶于水中，使？氧化成？63、进而将其去除。这种将空气充人水中又称为曝气法除铁。使含铁地下水与空气接触，空气中的氧便迅速溶于水中。溶解氧氧化水中！的反应式：4？62十十02屮2^20^4？63屮十403：按此式计算每氧化1x118/1^的二价铁约需0，溶解氧，但实际所需溶解氧是理论值的2〜5倍。水的口^值、水温、碱度、有机物及可溶性硅酸的含量对自然法除铁有较大影响，口^[值和碱度越低、有机物及可溶性硅酸含量越高，二价铁的氧化速度越慢，除铁效果越差。自然氧化法除铁对1)8值低于7的水处理较困难，但多数含铁地下水口3值低于7，因此需加强曝水（或改成跌水曝气、尽量多地散除水中的〇02以提高水的口？1值。1.曝气氧化法除铁在水处理工艺中通常采用较大曝气强度，在充氧的同时驱除地下水中的游离002，以提高口9值，曝气后的1)8值一般在7.0以上。尽管如此，空气自然氧化除铁工艺所需的停留时间仍较长，约2〜311，且由于三价铁絮凝体较小，容易穿透滤层，影响水质。另外，水中溶解性硅酸与三价铁氢氧化物形成硅铁络合物，影响除铁效果。3.除猛锰和铁的化学性质相近，所以共存于地下水中，但铁的氧化还原电位低于锰，容易被氧化，相同口^值时二价铁比二价锰的氧化速率快，以致影响二价锰的氧化，因此地&除锰比除铁困难。口9值高时除锰较易。常用的方法有曝气氧化法除锰。用曝气氧化法除锰，必须在水中加石灰，使口9值略，10才能使锰沉淀下来，处理后再用硫酸调节1)9值，以符合饮用水要求。(二）天然锰砂除铁锰1.天然锰砂除铁天然锰砂含有高价锰的氧化物，^1102首先被水中的溶解氧氧化成高价锰的氧化物，化锰再将！氧化成&〜。天然锰砂在除铁过程中，在其表面逐渐形成一种以"滤膜"《存在的铁质催化物，称为"活性滤膜"。这种活性滤膜不断自动催化除铁过程。在接I化作用的同时，又完成对水中铁质的截留分离作用。随着过滤时间延长，吸附锰砂表15三价铁在增多，在反冲洗时，吸附锰砂表面的三价铁被冲洗掉，天然锰砂的机能又重矢复，即地表水除铁工艺，设备图见图2-11。1.锰砂接触氧化除锰在？6^和^！！2^共存的条件下，宜先曝氧化过滤去除水中的！^+，再用锰砂过滤隘。锰砂除锰是利用^1102^920膜的催作用，其催化后，失去活性，因此需不断水中加氧使其再生。药物氧化法除铁当空气氧化地下水中的！^"有困难时，以向水中投加氯气、高锰酸钾等强氧化剂，们能迅速地将二价铁氧化成三价铁。除铁、锰工艺地下水除铁、除锰工艺流程的选择，应据原水水质、处理后水质要求以及相似条水厂的运行经验，或除铁、除锰试验，通技术经济比较后确定。^1.地下水除铁宜采用接触氧化法： 消毒剂地下水—曝气—接触氧化过滤—清水池—用户1.地下水同时含铁、锰时的工艺流程应根据下列条件确定：(！)当原水含铁量低于6，0:118/1，含锰量低于1.51118/[时，可采用如下流程：消毒剂I地下水4曝气—单级过滤一清水池—用户当原水含铁量或含锰量超过上述指标时，应通过试验确定处理工艺，必要时可采用如下流程：消毒剂I地下水—曝气—一级过滤—二级过滤—清水池—用户当原水中溶解性硅酸盐浓度较髙时，应通过试验确定处理工艺，必要时可采用如下流程：消毒剂地下水—曝气—一级过滤—二级过滤—清水池—用户3，地表水铁锰超标工艺(工）地表水铁超标工艺。1〉浊常小于20"丁I；时，铁小于0，6！118凡，常用工艺如下：消毒剂地下水一混凝反应—锰砂和石英砂过滤—清水池—用户2〉浊常大于20X71；时，常用工艺如下：消毒剂地下水—混凝反应—沉淀—锰砂和石英砂过滤—清水池—用户地表水锰超标。！)原因。在地表水中，铁一般会随着流动水被氧化而自然沉淀；地表水水库水中的低价锰，由于其稳定性较强，不易被自然氧化，水库水的流动性差决定了这类水体的氧含量比其他地表水都要低，所以地表水水库水中大多表现为锰超标，而铁一般不超标。2〕除锰工艺。由于国内天然锸砂对于浑浊度和悬浮物的去除能力远低于天然石英砂，在考虑除铁锰时，还要考虑去除浑浊度和悬浮物的工艺。由于天然锰砂的容重比石英砂大，天然锰砂的反冲洗强度一般要求为18~2017(^2^3〕。3〉复合锰砂工艺。由于上述原因，个别地区采用复合锰砂代替天然锰砂，复合锰砂是使用一种化学的方法，在基粒砂的表面复合上两层高纯度的铁膜和锰膜。通过控制复合制作条件及配方选择，达到控制基料砂表面二氧化锰含量的目的，其中针对地表水除锰使用的复合锰砂表面的二氧化锰含量最高达到75^左右，使其具有了很强的吸附氧化能力，完全适应于地表水（水库水）除锰。复合锰砂的表面二氧化锰含量最高达到75^ ，在用于地表水（水库水）锰超标的处理中，无需滤前加投强氧化剂，也无需降低滤速，除锰效果稳定。容重同石英砂一样，在改造中无需改建反冲洗系统。机械强度高，使用寿命长。普通天然锰砂破碎率是复合锰砂的2.5倍。它具有和石英砂同等的去除浑浊度和悬浮物的能力，一物两用，既除铁锰又去^浑浊度和悬浮物。I消毒剂&地表水—混凝—沉淀—砂和锰砂过滤—清水池—用户(五）曝气装置1有压缩空气曝气、水气射流泵曝气、喷淋式曝气、跌水曝气装置，其原理均是加快空^中的氧溶解于含铁水中，并将水中002向空气中逸散，增大气体与水的接触面积和接(！)曝气装置的选择应根据原水水质、曝气程度及除铁、除锰处理工艺流程等选定。^采用跌水、淋水、喷水、射流曝气、板条式曝气塔、接触式曝气塔、机械通风曝气塔等当采用跌水曝气装置时，可采用1〜3级，每级跌水高度宜为。^〜乙。"；跌水^宽流量宜为20〜50017(""！！!2)，曝气后水中溶解氧应为2〜5111^1^。^当采用淋水（穿孔管或莲蓬头）曝气装置时，穿孔管上的小孔直径应为4〜|^111，孔眼流速应为1，5〜2，5^/3，穿孔管距池内水面安装高度应为1，5〜2，51X1；当采用^蓬头曝气装置时候，每个莲蓬头服务面积应为10〜1，5^2，淋水密度宜采用5〜101117当采用喷水曝气装置时，每个喷嘴服务面积应为1.7〜2，51112；喷嘴口径应为258-4011！^；喷嘴处的工作压力宜采用71！1水压。采用射流曝气装置时，设计应符合下列要求：1〗喷嘴锥顶夹角宜为15。〜25、喷嘴前应有长为0，254。圆柱段。为喷嘴直径〉。I2、当混合管为圆管柱时，管长应为管径的4〜6倍；混合管柱的人口处应做成圆锥型^面，斜面倾角应为45。〜60、混合管端不宜突出于吸入室口。|3〕喷嘴距混合管人口的距离应为喷嘴直径的1〜3倍。4〗空气吸人口应位于喷嘴之后，靠近压力水一方吸入口处；空气流速不得超过1.当吸人气量大而流速较大时，可采用两个对称吸气口。5〗扩散管的锥顶夹角应为纩〜108。6〕工作水可采用全部原水、部分原水或其他压力水。7〉当采用射流向重力式除铁除锰滤池的管道中加人空气时，可经管道或气水混合器||气。当用管道混合时，管中流速不宜小于1，5〜2，0111/3，混合时间不宜小于12〜；153；^用气水混合器时，混合时间宜为10〜308。(^)当采用板条式曝气塔时，板条层数可采用4〜6层，层间净距宜为^(^〜^(^！!!!!!，1当采用接触式曝气塔时，塔中填料可采用粒径30〜50！11111焦炭块或矿渣；填料^数可为1〜3层，每层填料厚宜为？^^〜扣^)!!!!!!，层间净距不应小于60001111，淋水密度||[为5〜：151117(！！.！！!2)。(^)当采用机械通风曝气塔时，塔中的填料应用无毒材料制作，宜用板条或工程塑料|多面空心球。当采用板条时，淋水密度宜为20〜401117(！！.!!!2)，单位曝气量宜为15〜'