高浊度水作为城市供水原水的水处理工艺浅析

高浊度水作为城市供水原水的水处理工艺浅析

吴少华

万宁水业公司 海南万宁 571500

摘要：随着全球气候变化和水污染的加剧，可供人类使用的水资源越来越稀缺。高效开发和利用高浊度水作为城市供水水源，对供水社会可持续发展和经济效益具有重要的战略意义。本文探讨了高浊度水城市用水的技术。

关键词：高浊度水；城市供水原水；水处理；工艺浅析

前言：

城市供水是城市的命脉。城市供水安全需要稳定的水源和可靠的供水站、合理的供水管网和优化的管理体制。可持续用水是城市安全饮用水的基础，城市的主要水资源来源是地下水和地表水。在中国南方，地表水是主要的水源，而在华北地区，地下水是重要的水资源。北方一些城市由于地下水的过度开发，结果表明，一些城市的地面有不同程度的危害。目前黄河是黄河流域中一些城市的主要水源，黄河为中国50多个城市供水。长江是中国南方城市最重要的水源。由于上游植被遭到破坏，城市污水排放，长江水质日益恶化。长江正在成为中国第二大“黄河”。随着全球气候变化引起的水资源日益减少和水污染加剧，水资源在全国各地都非常短缺。据统计，我国670个城市中，有400个城市长期缺水，因此，研究高浊度的水处理技术，对社会经济和供水问题的可持续发展具有重要的影响。

一、理论分析高浊度水产生的原因和概述

高浊度水处理系统有其特殊性，属于砂型。高浊度浊度原水粒径小，稳定泥含砂量高。高浊度原水处理能否达到出水标准的关键是高浊度水的絮凝沉淀效果。如何提高和降低预滤水的浊度成为解决这一问题的突破口。根据高浊度水的絮凝沉淀效率，确定了最佳投加量。

水的高浊度是指浊度高、沉淀界面清晰的砂土水，其含量一般大于10kg/m3。它是由大气降水形成的，或者来自于冰山的融化和雨水带入土壤中，主要在某些地区，根据建设部的规定的标准，城市供水水平应该超过97%。城市水污染率高，高浊度水可作为城市用水的利用率，因此，高浊度水可作为城市的重要水源，根据城市供水规模、河道条件和当地经济条件，在水处理过程中应进行经济技术选择。高浊度水处理的关键是解决河床的浮动比较大、取水困难而产生的泥沙问题。然而，由于降雨集中和干燥时间长，降雨问题需要解决，必须维持稳定的供水和取水，因此，可以采取高浊度水处理技术。

二、取水工程设计

（一）取水条件

取水口的设计必须保证满足取水需求。在以高浊度水为原水的供水工程规划设计中，取水点的选择至关重要。好的取水点应具备以下条件：（1）河道流量稳定，洪水能量可以满足新水厂的供水计划，对河流下游生态没有明显影响。此外，除了保证当前生活生产用水需求外，还要满足长期发展用水需求。（2）河流水质良好稳定，即所选取水点上游污染源少，水源水含沙量低，并且需要满足《地表水环境质量标准》GB3838-2002Ⅲ类以上标准。（3）取水口选择河床稳定、工程地质条件良好、无冲淤的河段。根据河床、地形、地质特征，洄游河流的供水应位于靠近的地方干流集中的河段。这个进水点位于主冲洗点下方约300米处。可对冰水进行分层。（4）取水口位置的选择应考虑良好的施工条件和方便的操作管理。同时，项目投资应更加经济。

（二）取水构筑物型式

岸边取水构筑物。主要河道及附近地质条件较好，可采用岸边取水构筑物。它由进水闸门、格栅、入口、泵站等组成，由于高浊度水进水不畅，容易造成污水屏障损坏。由于泥沙淤积迅速，对于河床的格栅吸水结构应仔细选择。对于流域不靠近干流、地质条件较差的河段，灌溉管道可布置在河流中。吸水结构主要由供水、供水和泵站组成。移动式取水构筑物。取水点水位波动幅度较大或河道不稳定的河段可采用主动式取水构筑物，临时取水口多采用主动式取水构筑物。移动式取水建筑物有缆车式和浮式两种。

（三）提升设备选型原则

（1）高浊度取水泵站的设计，应遵循“耐磨、低速、低扬程”的设计原则，有效避免传统水泵设备设计的缺陷。（2）现有泵站的取水口大多采用轴流泵。为了保证对各个城市的供水可靠。不锈钢流量泵应进行涡流和轴套，并应配备适当的水处理系统。（3）卧式离心泵可能是首选，其次是混流泵和轴流泵。由于进气含砂量的不同所以在选择水泵方面要考虑各个因素，还有流量和功率的变化也会影响水泵的选择。

三、不同取水条件下的处理工艺

（1）在河流流量和水质相对稳定的条件下，高浊度水处理工艺的选择相对容易，可选择以下工艺流程：

上述处理工艺运行可靠，投资小。二次沉池、滤池可选用常规工艺形式。主要介绍预沉池。预沉池的设计是合理运行成功的关键。在生产过程中，如果有错误，很容易造成水质恶化或事故。因此，在设计工作中，应有效利用电气工及其自动化技术，加强自动检测和报警功能，选择泥浆系统和设备等。开挖设备和管道应充分考虑泥沙的侵蚀。合理安装加油系统，提高处理效率。高分子絮凝剂，如聚丙烯酰胺，通常用作净水剂。高浊度水处理工艺有辐流沉淀池、平流沉淀池和沉砂池。

平流沉淀池的设计主要考虑沉淀池长度的计算。沉淀池长度为设计要求沉降的砂粒沉降长度。

辐流式沉淀池的优点：辐流式沉淀池抗冲击能力强，表面负荷和供水变化大，水质稳定；机械除沙方便，辐流式沉淀池主要设计参数（a）和深度（H）。

对于土地资源丰富的地区，可选择沉砂池（砂坝渠）代替预沉池和二次沉池。砂带渠的长度、面积和断面应根据供水规模、地形和地质情况确定。有砂渠道长度是设计有砂渠道的主要参数。采用自然沉淀代替液体作为喷砂渠道的预处理装置，管理简单，处理效果好，具它具有永久性的蓄水功能，可促进在城市经济的发展。如经过初步处理，可产生大量泥沙，可作为资源利用，如烧砖、制陶、盐碱地改造或低洼地等。

（2）对于流量不稳定或水质不稳定的高浊度河流，推荐处理工艺如下：该工艺的主要特点是设置沉砂池、调节池和浮式沉淀池，其优点是保证供水的可靠性，缺点是沉砂池、调节池占地面积大，在经济方面投资大。在中国北方，冬天有开放沉积池的液体里很容易结冰，影响正常运行。但储层浊度较低，可采用直接过滤。如果高浊度水中存在微污染，建议采用人工湿地技术进行预处理。达到国家《地表水环境质量标准》（GB38383838-2002），送至城市水处理设施。

水库调节功能。调蓄水量。在河水充足、水质良好的情况下，将源水储存在水库中，以保证在河道封闭、水质较差的情况下，稳定向城市供应合格的水。

水质改进剂。通过水域的自清洁功能改善水质和供水质量，并通过综合水处理系统的方案，进一步改善水质。对比水库水质变化见表1。

当原水水量或水质存在不稳定的问题时，调水水库的建立是解决这个问题的最有效的方法。上世纪80年代，黄河下游的一些城市是黄河建设的水源地。处理技术直接来源于对黄河淹没水的常规处理，黄河的诱变、洪峰期、冰流、高含沙期、供水差的自来水厂，正常供水的稳定性无法保证。

四、结束语

高浊度水通过一些工艺的加工，可成为一种重要的水资源。根据不同的供水系统的规模，通过选择合适的处理工艺，获得水资源和经济条件可以为城市提供可靠的供水水源，保证供水稳定。加强高浊度水预处理工艺，确保水质安全。当然，应当合理使用现代化技术设计水处理工艺。

参考文献:

[1]修春海, 李玲, 杨月杰. 高浊度水作为城市供水原水的水处理工艺浅析[J]. 城镇供水, 2011(02):27-29.

[2]覃家飞, 刘葵香, 王新. 浅析常规工艺对高浊度原水的应急处理[J]. 工程技术(文摘版), 2016(11):00122-00122.