第二节 村镇水厂工程系统构成与生产工艺流程
一、村镇水厂工程系统构成
村镇水厂工程系统由以下几个主要部分构成：取水设施、输送原水的渠（管）道设施、净水处理设施、消毒设施、处理后的水的加压与输配水管网设施以及配套的电气设备等。
（一）取水设施
引取地表水的水源工程，可分为从水库、塘坝放水涵管取水，从河道上的引水闸取水，在河湖水库岸边通过泵站取水等几种不同形式。泵站取水又可分为固定泵站和不固定泵站（浮船、缆车）两种类型。
开采利用地下水的取水工程，常见的形式有管井（俗称机电井）、大口井、截潜流（渗渠）、引泉（泉室）等，不同种类的地下水取水工程的水文地质条件、运行维护管理做法等有所不同。
（二）输送原水的渠（管）道设施
有些地方的水厂与原水取水工程不在同一位置，机井、泵站、涵闸提引的原水需要通过渠（管）道输送到水厂，这部分输水渠（管）道工程与水厂净化消毒处理后向用水户供水的输配水管网工程的维护管理做法有所不同，因此，按其功能和运行管护方式，把它作为水厂工程体系中单独的一个组成部分。
（三）水的净化处理设施
水的净化处理设施是村镇水厂的核心，通常使用钢筋混凝土等材料建设，通过混合、絮凝、沉淀、澄清、过滤等物理或化学过程，起到降低水的浊度、耗氧量和微生物等的作用。根据不同的原水水质，选用不同的净化处理工艺与设施结构。不同种类设施运行维护管理的内容和要求有所不同。较小规模水厂的净化处理常常采用把多种工艺过程组合在一起的一体化净水装置。有些植被良好的山丘区地表水浊度不高，也有采用慢滤设施来完成水净化处理任务。
（四）消毒设施
除了目前较少使用的漂白粉和漂精片外，村镇水厂一般都需设置二氧化氯等消毒剂生成与投加设施，采用紫外线、臭氧消毒工艺也需配备相应的专用设备。
（五）水量调节设施
由于水源来水一般相对平稳，尤其是抽取地下水或引用水库蓄水，不仅在一天内甚至在年内各月之间来水量变幅也不大。水厂净水设施处理后送出的水量通常也基本平稳，但用户的用水量在一天之内，如白天与夜间常会发生很大的起伏变化，因此需要在水厂或输水管网中设置水量调节等设施。常用的调节设施有蓄水池、高位水池、水塔、调压水罐等。各种设施的适用条件视供水规模，用水户对水量、水压等的使用要求以及地形条件等而定。
（六）机电设备
除了少数利用自然地形高差形成无动力自压供水的村镇水厂基本不配备提水和加压机电设备外，绝大多数水厂在抽取地下水或从河湖地表水源提水以及在通过管网向用户供水加压等环节都需要机电设备。这里讲的机电设备既包括水泵、电动机等主要提水加压设备，也包括配套的变压器、电气开关、变频、自动化控制等设备。
机电设备运行维护管理专业性强，技术含量高，使用年限大大低于钢筋混凝土构筑物。各类机电设备的运行维护管理内容与要求也各不相同。
（七）输配水管网设施
输配水管网设施除了主管、支管、入户供水管道等主体，还包括保障管道安全正常运行所需的进（排）气阀、减压阀、泄水阀、检修阀、支墩、镇墩等附属设施。
村镇水厂输配水管道多用符合饮用水卫生条件的无毒塑料管，山丘区管道裸露于地表时，也有用镀锌钢管的。不同管材、不同埋设地形条件，运行维护管理做法和要求有所不同。
（八）水质检验、供用水计量和信息技术应用设施
有一定规模的村镇水厂都应配备必要的化验设备，对原水、出厂水和管网末梢水进行水质检验。水厂的供水量和各村镇居民点用水量、用水户用水量均应通过设置水表等设施进行计量。采用计算机、自动监测与控制技术提高水厂运行效率与管理水平的水厂日益增多，村镇水厂现代化进程逐步加快。
二、村镇水厂常用生产工艺流程
村镇水厂水处理任务包括澄清、除臭、除味、除铁、除锰、除氟，预处理、深度处理和消毒等，需要根据水源水质和用水户对水质的要求，选择适宜的处理方法和工艺。
（一）以地下水为水源的生产工艺流程
（1）当地下水水质良好，如一些地方抽取所含有害成分均低于《地下水质量标准》（GB/T 14848—1993）的深层地下水，仅需进行消毒处理即可。地下水消毒工艺流程如图1-2-1所示。
图1-2-1 只需消毒的地下水原水制水生产工艺流程
（2）当地下水中铁、锰、氟、砷含量或含盐量等超过《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）规定的相应水质指标限值时，需进行净化处理，具体的净水工艺流程见第四章。
（二）以地表水为水源的净水生产工艺流程
（1）原水浊度较低，如不高于20NTU，其他指标符合《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）Ⅱ类水的要求时，可采用慢滤加消毒生产工艺，其流程如图1-2-2所示。
图1-2-2 浊度较低地表水原水制水生产工艺流程
（2）原水浊度长期不超过500NTU、瞬时不超过1000NTU、其他水质指标符合《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）Ⅱ类水的要求时，可采用常规净化生产工艺，其工艺流程如图1-2-3所示。
图1-2-3 地表水原水常规制水工艺流程
（3）原水浊度长期不超过500NTU、瞬时不超过1000NTU、其他水质指标符合《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）的Ⅱ类水要求时，可采用一体化净水设备，其工艺流程如图1-2-4所示。
图1-2-4 一体化净水设备制水生产工艺流程
（4）对于原水浊度过高，遭受微污染的地表水，宜在常规净水工艺前加预氧化、生物预处理或滤后活性炭吸附深度处理等净化措施。具体的工艺技术要点见第四章。