城市供水系统节水研究

王丽娟

(安徽水利水电职业技术学院,安徽 合肥 231603)

目前以地表水为水源的城市供水厂处理工艺以及处理后附属排泥均消耗一定水量，若能将该部分水合理回收利用与减少损耗，则会为我国节约大量的宝贵水资源，极大地促进水资源的循环利用和国家的可持续健康发展。本文以城市自来水厂为研究对象，从水生产工艺来研究自来水厂自身用水与耗水，提出合理可行的节水措施，并分析节水方案成效，为同类型自来水厂节水建设提供参考。

1 水厂生产工艺与耗水现状

日取水量20×104m3的合肥市水厂工程，水厂取水水源为水库，取水工程主要包括取水头部、取水管、取水泵站、原水管、净水厂及配水管网6部分。水厂净水工艺(流程如图1所示)采用强化常规处理+深度处理+紧急处理措施3道保障措施保障水质，主要包括折板反应平流沉淀池、V型滤池及反冲洗泵房、清水池、吸水井和二级泵房、综合加药间等。

图1 水厂水处理工艺流程与计量装置图

自来水厂主要用来供应居民生活饮用水，其产品为城市自来水。供水过程中消耗主要包括净水厂自身损耗水(包括水处理后外排泥带水等)、管网输水过程中损耗以及用水户终端用水设施损耗等，水厂消耗水量约7 200 m3/d。

2 节水设施及节水工艺

通过分析水厂自身水处理工艺、供水系统及供水终端用水器具，主要包括排泥水与反冲洗水，该部分用水主要为排泥带水以及反冲洗后余水，处理方式外排。为进一步提高水厂水资源利用效率，降低水资源的消耗与外排，需进一步回收利用部分可回收的水资源，本次研究通过节水型水处理工艺的技术更新改造来提高水资源的利用效率，一方面通过回用减少外排水量，降低水资源的消耗，另一方面通过使用高效的供水系统以及节水器具等方式来进一步节约水资源。

2.1 节水型生产工艺设计及建设

净水厂滤池采用气水反冲洗V型滤池，与大阻力配水系统的普通快滤池相比，出水效果好，且反冲洗水量和阻力降低。初步估算，可减少50%的反冲洗水量。设置生产废水回收的处理构筑物，使沉淀池排泥水集中至污泥干化塘；滤池反冲洗排水经沉淀处理后经回用池回流至配水井，大大降低了水厂的自用水[1]。

2.2 节水器具选型与安装

(1)取水环节。取水管水库内采用水下埋管方式，岸边段采用开挖埋管，管材采用钢管。钢管机械强度高，在抗弯、抗拉、韧性、耐冲击、耐震动等方面有很大的优势，可承受较高的内压和适度的外压。不易出现工程故障，在很大程度上可以减免输水中跑、冒、滴、漏，降低输水损失[2]。

(2)用水户环节。针对本项目节水器具选型，首先自来水厂所有用水处全部安装节水器具，做到先节水再输水的带头作用，并且建议可以指定居民生活、办公楼等公共场所节水型水嘴(水龙头)、节水型便器及便器系统、节水型便器冲洗阀、节水型淋浴器、节水型洗衣机等产品。严格按照国家的有关法律、法规以及技术规范来配备安装用水计量器具[3-4]。

3 节水方案成效

水厂的生产外排水主要来源于沉淀池和 V 型滤池的反冲洗水，根据水厂各处理工艺设计和净水厂厂区水量平衡，未使用节水措施水厂日均外排水量7 200 m3/d，水厂的生产废水中主要物质来自原水中的悬浮固体和处理过程中投加的少量混凝剂等药剂外，无其它有害物质，因此生产废水排放至设于厂区预留用地处的干化塘，上清液通过回用池回用，通过使用节水措施后，水厂可回用量6 500 m3/d。

自来水厂主要节水潜力体现如下：①净水厂滤池采用气水反冲洗V型滤池，与大阻力配水系统的普通快滤池相比，出水效果好，且反冲洗水量和阻力降低，通过水厂水量监测，可减少反冲洗水量。②设置生产废水回收处理构筑物，生产废水排放至设于厂区预留用地处的干化塘，上清液通过回用池回用，回用量6 500 m3/d，回用率达到90%，水厂消耗水量降至700 m3/d。

4 结 论

通过分析得到的结论如下:使用节水设施与节水工艺，水厂自身耗水量由7 200 m3/d降低至700 m3/d，节约水资源量明显，采用节水措施后节水效果较好。水厂可采取节水设施工程措施主要包括建设自来水厂反冲洗 V 型滤池、生产废水回收的处理构筑物、自来水厂本身100%使用节水器具等。

建议水厂运行过程中加强取用水设施的监控，定期开展水平衡测试，加强对工程管道进行检测，降低供水企业的内部损耗，提高生产工艺废水的回收利用。还应建立用水计量管理制度、建立健全用水统计管理制度、全厂供水设备及供水管网的每周巡检、日常运行、 维护与检修制度。