小型生活用水凈化系統(tǒng)初探

小型生活用水凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)初探劉娟（河北省南運(yùn)河河務(wù)管理處,河北滄州061001）摘要：通過(guò)為不具備集中供水條件的地區(qū)設(shè)計(jì)一套較簡(jiǎn)單而功能完善的小型生活用水凈化系統(tǒng)，包括蓄水池和水凈化系統(tǒng)設(shè)施，使水質(zhì)達(dá)到國(guó)家規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。為廣大農(nóng)村、野外工程、水利樞紐等場(chǎng)地提供簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)可行的生活飲用水解決方案。關(guān)鍵詞：水凈化系統(tǒng)；小型1.引言小型生活用水凈化系統(tǒng)是指在不具備集中供排水條件的農(nóng)村、野外施工、工程樞紐等場(chǎng)地，因水源水質(zhì)較差，不能直接使用，而制做的沉淀過(guò)濾系統(tǒng)設(shè)施，使未達(dá)到使用飲用標(biāo)準(zhǔn)的劣質(zhì)水達(dá)到我們正常生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)結(jié)合河北省南運(yùn)河河務(wù)管理處北陳屯閘所水凈化工程，介紹小型水凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、功能作用和效益。2.工程概況2.1工程背景河北省南運(yùn)河河務(wù)管理處北陳屯樞紐位于河北省滄州市北郊，座落于南運(yùn)河上。北陳屯閘所位于北陳屯樞紐節(jié)制閘西側(cè)，現(xiàn)閘所職工10余人，生活飲用水源取自院內(nèi)水井，水井深38米，由于當(dāng)?shù)氐叵滤|(zhì)較差，多泥沙，含氟較高，不具備直接使用條件，無(wú)法滿(mǎn)足閘所職工正常的工作和生活用水需求。2.2設(shè)計(jì)原理通過(guò)沉淀池和過(guò)濾系統(tǒng)設(shè)施除去水中泥沙以及細(xì)菌、重金屬和一些離子，使水達(dá)到國(guó)家規(guī)定生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。沉淀池能夠有效地使從井中抽出的渾水得到初步的沉淀凈化，濾掉部分的泥沙顆粒；過(guò)濾系統(tǒng)設(shè)施可以使水得到進(jìn)一步的凈化，質(zhì)量最終達(dá)到生活飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。3.整體結(jié)構(gòu)劣質(zhì)水通過(guò)沉淀池和濾水系統(tǒng)設(shè)施過(guò)濾，除去泥沙、細(xì)菌、重金屬和一些離子，使水能夠供閘所人員生活辦公使用。劣質(zhì)水源→沉淀池→過(guò)濾系統(tǒng)設(shè)施→蓄水池→直接使用4.分級(jí)結(jié)構(gòu)4.1水源選一處水質(zhì)相對(duì)較好，水量充沛，無(wú)污染的地下水作為飲水水源。這樣既可保證水量，也可確保飲用水的安全。4.2沉淀池在距離水源較近的地方用水泥和磚修建一個(gè)1.78米*4.16米*2.5米的沉淀池，其中在距離水源進(jìn)口1.54米的地方設(shè)置一個(gè)36cm厚過(guò)濾墻。具體樣式參見(jiàn)下圖：圖一圖一圖二圖二用小型水泵將井水抽入到沉淀池中，在此池中井水可進(jìn)行初步的沉淀。4.3過(guò)濾系統(tǒng)設(shè)施和蓄水池用水泥、磚徹一個(gè)底面邊長(zhǎng)為1.78米*4.14米、底高為2.5米的池子，水池進(jìn)出口位置如圖一、圖二所示。在距水池進(jìn)口1.54米的地方設(shè)置水池的核心部位過(guò)濾凈化系統(tǒng)設(shè)施——過(guò)濾墻。過(guò)濾墻由干磚砌成，高1.48米，長(zhǎng)36cm,里面用麥飯石、濾沙及活性炭填充，排放順序（從進(jìn)水口一側(cè)開(kāi)始）依次為：高密度活性炭→濾沙→麥飯石。高密度活性炭是用來(lái)增加接觸面來(lái)吸附氯與有機(jī)分子的水平；濾沙可以過(guò)濾去除水中的部分雜質(zhì)；麥飯石是一種對(duì)生物無(wú)毒、無(wú)害并具有一定生物活性的復(fù)合礦物或藥用火山巖石。主要化學(xué)成分是無(wú)機(jī)的硅鋁酸鹽。含有人體所必需的鉀、鈉、鈣、鎂、磷常量元素和鋅、鐵、硒、銅、鍶、碘、氟、偏硅酸等十八種微量元素。麥飯石中含鋁硅酸鹽類(lèi)（長(zhǎng)石），對(duì)色素和細(xì)菌有吸附能力，可以改善水質(zhì)，也有抑制細(xì)菌和吸附有機(jī)物質(zhì)的作用。因此，當(dāng)將麥飯石投入水中時(shí)，可將水中的游離氯和雜質(zhì)、有機(jī)物、雜菌等吸附、分解，而供給水中以礦物質(zhì)。麥飯石的特性：1.多孔2.吸附性強(qiáng)及凈化水功能3.麥飯石中包含的天然礦物質(zhì)易于釋放從麥飯石上無(wú)數(shù)的小孔中釋放出氧。通過(guò)吸收漂白粉和其它有毒物質(zhì)凈化水。麥飯石中散發(fā)出的鈣、鐵、鈉等礦物質(zhì)可改良飲用水。因此在許多濾水設(shè)施中都會(huì)放麥飯石以調(diào)節(jié)水質(zhì)。經(jīng)過(guò)初步沉淀后的井水透過(guò)過(guò)濾墻，進(jìn)一步消除雜質(zhì)和有害物質(zhì)，使水得到進(jìn)一步凈化，從而達(dá)到生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入蓄水池，供生產(chǎn)生活使用。4.4注意事項(xiàng)1.長(zhǎng)期使用的活性碳，石英砂與麥飯石表面吸附物過(guò)多時(shí)會(huì)影響凈化效果，故必須定期取出清洗，再重新鋪回，且濾材有使用期限，須定期更換。2.各分層要清晰明顯，不得混在一起，否則會(huì)喪失淘洗之功能，實(shí)踐中可在各層之間鋪一層透水性良好的紗布。3.各層粒子大小應(yīng)力求大致相同，不能相差太多。4.使用之前應(yīng)先用水沖濾幾次，將附帶沙子沖掉，保持水質(zhì)干凈。5.使用時(shí)，過(guò)濾速率慢一些（維持正常供水情況下），效果越好。5.水池的制作工藝水池是用磚和水泥砌成，水池的墻體采用24墻，因水池埋在地下，所以要對(duì)池底和池壁做防水防滲處理。具體工藝流程如下所述：5.1施工準(zhǔn)備1.水泥采用425號(hào)的硅酸鹽水泥，砂采用中砂，不得含有雜物。含泥量不得超過(guò)3%，使用前必須經(jīng)過(guò)3-5mm的篩。2.外加劑：宜采用減水劑、早強(qiáng)劑等外加劑外，亦可摻入有機(jī)硅防水劑和水玻璃礬類(lèi)防水促凝劑。3.施工工具：灰板、鐵抹子、陰陽(yáng)角抹子、半截大桶、鋼絲刷、軟毛刷、八字靠尺、頭尖鑿子、捻鏨子、鐵鍬、掃帚、木抹子、刮杠等。5.2操作工藝1.磚砌體基層處理：對(duì)于新砌體，應(yīng)將其表面殘留的砂漿等污物清除干凈，并澆水沖洗。對(duì)于舊砌體，要將其表面酥松表皮及砂漿等污物清理干凈。2.灰漿的配合比和拌制⑴灰漿的配合比灰膏：水灰比為0.37～0.4；標(biāo)準(zhǔn)園錐體體沉入深度為70mm.水泥漿：水灰比為0.55～0.60.水泥砂漿：灰砂比1：1.5～2.5，水灰比為0.40～0.50左右，標(biāo)準(zhǔn)園錐體沉入深度為75～80mm.⑵灰漿的拌制灰漿的拌制以機(jī)械攪拌為宜，亦可用人工攪拌。拌合時(shí)要嚴(yán)格按照配合比加料，拌合要均勻一致，存放時(shí)間控制為：普通硅酸鹽水泥砂漿，當(dāng)氣溫為5～20℃時(shí)，不應(yīng)超過(guò)60min；當(dāng)氣溫為20～35℃時(shí)，不應(yīng)超過(guò)45min.⑶磚墻面五層防水操作：第一層水泥漿層，厚度約為1mm，用毛刷往返涂刷均勻。第二層水泥砂漿層，厚4～5mm.在水泥漿層初凝時(shí)進(jìn)行，抹壓力度以使砂漿層薄薄壓入水泥漿層為宜。抹完后，在砂漿初凝時(shí)用橫掃按順序向一個(gè)方向掃出橫向條紋。第三層水泥漿層，厚2mm.在第二層水泥砂漿層凝固并具有一定強(qiáng)度（一般隔12h），適當(dāng)澆水濕潤(rùn)，分次用鐵抹子壓實(shí)，一般抹壓3～4次為宜，其方法同第一層。第四層水泥砂漿，厚4～5mm.在第三層凝結(jié)前，按照第二層的施工方法進(jìn)行，抹壓后不用條紋，而是在砂漿初凝前，分次抹壓3～4遍，最后再壓光。第五層水泥漿層，厚1mm.在第四層水泥砂漿抹壓兩遍后，用毛刷均勻地將水泥漿涂刷在第四層表面，隨第四層抹實(shí)壓光；五層抹面法主要用于防水工程的迎水面，而背水面則四層抹面法即可。3.地面防水層的操作地面防不層操作與墻面操作不同的地方是，水泥漿層不采用刮抹的方法，而是把拌合好的水泥漿倒在地面上，用刷往返用力涂刷均勻，第二、四層是水泥漿層初凝前后把拌合好的水泥砂漿層按厚度要求均勻鋪上，銨墻面。4.養(yǎng)護(hù)一般情況，防水層終凝后，每隔4h澆水一次，保持防水層表面經(jīng)常濕潤(rùn)。防水層的養(yǎng)護(hù)其一般為14d在通風(fēng)良好及有陽(yáng)光照射的地方，應(yīng)在防水層上覆蓋濕草席、麻袋等。5.質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)原材料、外加劑配合比及春分層造法必須符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范規(guī)定。水泥砂漿防水層與基層必須結(jié)合牢固，無(wú)空鼓。⑴外觀(guān)表面平整、密實(shí)、無(wú)裂紋、起砂、麻面等缺陷，陰陽(yáng)角呈園弧形或鈍角，尺寸符合要求。⑵留搓位置正確，按層次順序操作，層層搭接緊密。修補(bǔ)空鼓、裂縫時(shí)，將空鼓處的防水層剔成斜坡形。6.施工注意事項(xiàng)主要需要避免工程質(zhì)量通病，其主要內(nèi)容是：⑴空鼓：基層污染物未處理好或刷水泥漿前基層表面未進(jìn)行鑿毛。⑵裂紋：配合比不當(dāng)或稱(chēng)料不準(zhǔn)；早期干燥脫水，后期養(yǎng)護(hù)不當(dāng)；施工時(shí)壓實(shí)、壓光不好等，都會(huì)產(chǎn)生裂紋。⑶滲漏，各層抹灰時(shí)間掌握不當(dāng)，層間施工間隔時(shí)間短，出現(xiàn)流墜，或水泥漿抹上后干得太快，抹面層砂漿粘結(jié)不牢造成滲水；接搓、穿墻及樓板管洞處理不好易造成局部滲漏。⑷抹完防水砂漿的防水面，在24小時(shí)內(nèi)嚴(yán)禁上人踩踏。6.結(jié)語(yǔ)凈化蓄水池在建造過(guò)程中要抓住兩個(gè)重點(diǎn)：一是水凈化系統(tǒng)設(shè)施本身各層過(guò)濾層不能混雜，在放置過(guò)濾材料時(shí)要用隔板將它們分離開(kāi)來(lái)并填滿(mǎn)充實(shí)；二是蓄水池要做好防水防滲處理。該設(shè)計(jì)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，施工便宜，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，極適用于農(nóng)村、野外施工現(xiàn)場(chǎng)等地方的生活用水需求，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。參考