城市供水系統節水研究

王麗娟

(安徽水利水電職業技術學院,安徽 合肥 231603)

目前以地表水為水源的城市供水廠處理工藝以及處理后附屬排泥均消耗一定水量，若能將該部分水合理回收利用與減少損耗，則會為我國節約大量的寶貴水資源，極大地促進水資源的循環利用和國家的可持續健康發展。本文以城市自來水廠為研究對象，從水生產工藝來研究自來水廠自身用水與耗水，提出合理可行的節水措施，并分析節水方案成效，為同類型自來水廠節水建設提供參考。

1 水廠生產工藝與耗水現狀

日取水量20×104m3的合肥市水廠工程，水廠取水水源為水庫，取水工程主要包括取水頭部、取水管、取水泵站、原水管、凈水廠及配水管網6部分。水廠凈水工藝(流程如圖1所示)采用強化常規處理+深度處理+緊急處理措施3道保障措施保障水質，主要包括折板反應平流沉淀池、V型濾池及反沖洗泵房、清水池、吸水井和二級泵房、綜合加藥間等。

圖1 水廠水處理工藝流程與計量裝置圖

自來水廠主要用來供應居民生活飲用水，其產品為城市自來水。供水過程中消耗主要包括凈水廠自身損耗水(包括水處理后外排泥帶水等)、管網輸水過程中損耗以及用水戶終端用水設施損耗等，水廠消耗水量約7 200 m3/d。

2 節水設施及節水工藝

通過分析水廠自身水處理工藝、供水系統及供水終端用水器具，主要包括排泥水與反沖洗水，該部分用水主要為排泥帶水以及反沖洗后余水，處理方式外排。為進一步提高水廠水資源利用效率，降低水資源的消耗與外排，需進一步回收利用部分可回收的水資源，本次研究通過節水型水處理工藝的技術更新改造來提高水資源的利用效率，一方面通過回用減少外排水量，降低水資源的消耗，另一方面通過使用高效的供水系統以及節水器具等方式來進一步節約水資源。

2.1 節水型生產工藝設計及建設

凈水廠濾池采用氣水反沖洗V型濾池，與大阻力配水系統的普通快濾池相比，出水效果好，且反沖洗水量和阻力降低。初步估算，可減少50%的反沖洗水量。設置生產廢水回收的處理構筑物，使沉淀池排泥水集中至污泥干化塘；濾池反沖洗排水經沉淀處理后經回用池回流至配水井，大大降低了水廠的自用水[1]。

2.2 節水器具選型與安裝

(1)取水環節。取水管水庫內采用水下埋管方式，岸邊段采用開挖埋管，管材采用鋼管。鋼管機械強度高，在抗彎、抗拉、韌性、耐沖擊、耐震動等方面有很大的優勢，可承受較高的內壓和適度的外壓。不易出現工程故障，在很大程度上可以減免輸水中跑、冒、滴、漏，降低輸水損失[2]。

(2)用水戶環節。針對本項目節水器具選型，首先自來水廠所有用水處全部安裝節水器具，做到先節水再輸水的帶頭作用，并且建議可以指定居民生活、辦公樓等公共場所節水型水嘴(水龍頭)、節水型便器及便器系統、節水型便器沖洗閥、節水型淋浴器、節水型洗衣機等產品。嚴格按照國家的有關法律、法規以及技術規范來配備安裝用水計量器具[3-4]。

3 節水方案成效

水廠的生產外排水主要來源于沉淀池和 V 型濾池的反沖洗水，根據水廠各處理工藝設計和凈水廠廠區水量平衡，未使用節水措施水廠日均外排水量7 200 m3/d，水廠的生產廢水中主要物質來自原水中的懸浮固體和處理過程中投加的少量混凝劑等藥劑外，無其它有害物質，因此生產廢水排放至設于廠區預留用地處的干化塘，上清液通過回用池回用，通過使用節水措施后，水廠可回用量6 500 m3/d。

自來水廠主要節水潛力體現如下：①凈水廠濾池采用氣水反沖洗V型濾池，與大阻力配水系統的普通快濾池相比，出水效果好，且反沖洗水量和阻力降低，通過水廠水量監測，可減少反沖洗水量。②設置生產廢水回收處理構筑物，生產廢水排放至設于廠區預留用地處的干化塘，上清液通過回用池回用，回用量6 500 m3/d，回用率達到90%，水廠消耗水量降至700 m3/d。

4 結 論

通過分析得到的結論如下:使用節水設施與節水工藝，水廠自身耗水量由7 200 m3/d降低至700 m3/d，節約水資源量明顯，采用節水措施后節水效果較好。水廠可采取節水設施工程措施主要包括建設自來水廠反沖洗 V 型濾池、生產廢水回收的處理構筑物、自來水廠本身100%使用節水器具等。

建議水廠運行過程中加強取用水設施的監控，定期開展水平衡測試，加強對工程管道進行檢測，降低供水企業的內部損耗，提高生產工藝廢水的回收利用。還應建立用水計量管理制度、建立健全用水統計管理制度、全廠供水設備及供水管網的每周巡檢、日常運行、 維護與檢修制度。