CN111155594A - 一种缺水地区农村饮用水安全保障系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种缺水地区农村饮用水安全保障方法,包括以下步骤:(1)根据设计降雨量确定雨水收集区面积;(2)进行雨水收集区域选址;(3)根据雨水收集量、雨水含沙量计算沉淀池水力负荷、以及沉淀池容积;(4)根据枯水期不同保证率下区域降水量的特征值计算蓄水池的容积;(5)计算粗滤池、生物慢滤池的池体容积;(6)确定农村供水管网布设方式,生物慢滤池的出水经过集水槽汇集,进入清水池消毒和澄清,最后流入各农户用水龙头。本发明减少了蓄水池泥沙淤积的可能性,减轻了生物慢滤池的负荷,经过本发明方法和系统处理后能够保障缺水地区的饮用水供应以及饮用水安全,造福缺水地区人民。
Description
技术领域
本发明涉及饮用水技术领域,具体涉及一种缺水地区农村饮用水安全保障系统及方法。
背景技术
在我国广阔的西部地区,部分农村地区远离城市集中供水覆盖范围,本身水资源极度缺乏,且由于区域降水量年内分配不均,降雨较为集中,短期径流暴涨暴落,大量的水资源难于利用,从而使水资源损失较大。枯水期缺水地区村民只能利用建设的简易蓄水设施甚至通过长途运水来解决缺水问题。因此,加强缺水地区水量和水质安全保障,实现缺水地区农村饮用水安全,是农村脱贫攻坚的一种重要途径,具有重要的社会效益和经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提出一种缺水地区农村饮用水安全保障系统及方法,减少了蓄水池泥沙淤积的可能性,减轻了生物慢滤池的负荷,经过本发明方法和系统处理后能够保障缺水地区的饮用水供应以及饮用水安全,造福缺水地区人民。
本发明的技术方案是这样实现的:
本发明提供一种缺水地区农村饮用水安全保障方法,包括以下步骤:
(1)确定村落村民用水定额与用水数量,根据设计降雨量确定雨水收集区面积;
(2)进行雨水收集区域选址,所述雨水收集区要尽量选择在免除外来人类活动污染的、植被生长较好的区域;
(3)根据雨水收集量、雨水含沙量计算沉淀池水力负荷、以及沉淀池容积,沉淀池内选择卵石层进行雨水中悬浮物初步沉淀;
(4)根据枯水期不同保证率下区域降水量的特征值计算蓄水池的容积;
(5)根据粗滤池、生物慢滤池的设计水力负荷分别计算粗滤池、生物慢滤池的池体容积,通过管道将水引至高坡上的粗滤池,在粗滤池中水自上向下经过卵石、碎石、粗砂层过滤,再在生物慢滤池中水平流过,经过生物膜、细砂、粗砂、碎石再次过滤;
(6)根据农户聚集情况确定清水池布局和清水池容积,确定农村供水管网布设方式,生物慢滤池的出水经过集水槽汇集,进入清水池消毒和澄清,最后通过入户管流入各农户用水龙头。
本发明进一步保护一种缺水地区农村饮用水安全保障系统,包括雨水收集区、沉淀池、蓄水池、粗滤池、生物慢滤池和清水池,所述清水池设有多个,分别连接农户的用水管道,所述雨水收集区设置拦截装置,所述沉淀池设有卵石层,所述蓄水池内设有通气装置、动力活水装置。
作为本发明的进一步改进,所述粗滤池中自上向下设有卵石层、碎石层和粗砂层。
作为本发明的进一步改进,所述卵石、碎石、粗砂的质量比为5:3:2。
作为本发明的进一步改进,所述生物慢滤池中自水流经过的顺序设有生物膜层、细砂层、粗砂层和碎石层。
作为本发明的进一步改进,所述细砂、粗砂和碎石的质量比为6:2:2。
作为本发明的进一步改进,所述生物膜层的制备方法为通过接种、培养一定数量的微生物,在滤料表面自然形成生物滤膜。
作为本发明的进一步改进,所述微生物的量控制在108-1010个/cm3。
作为本发明的进一步改进,所述微生物选自产碱杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、动胶杆菌属、假单胞菌属、丛毛单胞菌属、大肠埃氏杆菌屑、枝状动胶杆菌、腊状芽孢杆菌、黄杆菌、放线形诺卡亚氏菌、假单胞苗等细菌、豆形虫、肾形虫、草履虫中的几种混合。
作为本发明的进一步改进,所述生物慢滤池和清水池之间还设有集水槽。
本发明具有如下有益效果:本发明根据不同区域枯水期设计保证率下区域降水量的特征值计算蓄水池的容积,能够实现设施规模、建造成本与收集效果的综合考虑,蓄水池和生物慢滤池前分别设置了沉淀池与粗滤池双级前处理设施,减少了蓄水池泥沙淤积的可能性,减轻了生物慢滤池的负荷,经过本发明方法和系统处理后能够保障缺水地区的饮用水供应以及饮用水安全,造福缺水地区人民。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为缺水地区农村饮用水安全保障工程方法步骤;
图2缺水地区农村饮用水安全保障系统示意图;
其中,1.雨水收集区;2.沉淀池;3.蓄水池;4.粗滤池;5.生物慢滤池;6.清水池;61.清水池1;62.清水池2。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
参照附图2,一种缺水地区农村饮用水安全保障系统,包括雨水收集区1、沉淀池2、蓄水池3、粗滤池4、生物慢滤池5和清水池6,所述清水池6设有多个,分别连接农户的用水管道,雨水收集区1设置拦截装置,沉淀池2设有卵石层,蓄水池3内设有通气装置、动力活水装置。
粗滤池4中自上向下设有卵石层、碎石层和粗砂层,卵石、碎石、粗砂的质量比为5:3:2。
生物慢滤池5中自水流经过的顺序设有生物膜层、细砂层、粗砂层和碎石层,细砂、粗砂和碎石的质量比为6:2:2。生物膜层的制备方法为通过接种、培养一定数量的微生物,微生物的量控制在108个/cm3,微生物为产碱杆菌属、假单胞菌属、丛毛单胞菌属、大肠埃氏杆菌屑、豆形虫、肾形虫、草履虫几种的混合,在滤料表面自然形成生物滤膜。
生物慢滤池5和清水池6之间还设有集水槽。
实施例2
参照附图2,一种缺水地区农村饮用水安全保障系统,包括雨水收集区1、沉淀池2、蓄水池3、粗滤池4、生物慢滤池5和清水池6,所述清水池6设有多个,分别连接农户的用水管道,雨水收集区1设置拦截装置,沉淀池2设有卵石层,蓄水池3内设有通气装置、动力活水装置。
粗滤池4中自上向下设有卵石层、碎石层和粗砂层,卵石、碎石、粗砂的质量比为5:3:2。
生物慢滤池5中自水流经过的顺序设有生物膜层、细砂层、粗砂层和碎石层,细砂、粗砂和碎石的质量比为6:2:2。生物膜层的制备方法为通过接种、培养一定数量的微生物,微生物的量控制在1010个/cm3,微生物为假单胞菌属、丛毛单胞菌属、大肠埃氏杆菌屑、枝状动胶杆菌、假单胞苗等细菌、豆形虫、草履虫几种的混合,在滤料表面自然形成生物滤膜。
生物慢滤池5和清水池6之间还设有集水槽。
实施例3
参照附图2,一种缺水地区农村饮用水安全保障系统,包括雨水收集区1、沉淀池2、蓄水池3、粗滤池4、生物慢滤池5和清水池6,所述清水池6设有多个,分别连接农户的用水管道,雨水收集区1设置拦截装置,沉淀池2设有卵石层,蓄水池3内设有通气装置、动力活水装置。
粗滤池4中自上向下设有卵石层、碎石层和粗砂层,卵石、碎石、粗砂的质量比为5:3:2。
生物慢滤池5中自水流经过的顺序设有生物膜层、细砂层、粗砂层和碎石层,细砂、粗砂和碎石的质量比为6:2:2。生物膜层的制备方法为通过接种、培养一定数量的微生物,微生物的量控制在109个/cm3,微生物选自产碱杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、动胶杆菌属、假单胞菌属、丛毛单胞菌属、大肠埃氏杆菌屑、枝状动胶杆菌、腊状芽孢杆菌、黄杆菌、放线形诺卡亚氏菌、假单胞苗等细菌、豆形虫、肾形虫、草履虫中的几种混合,在滤料表面自然形成生物滤膜。
生物慢滤池5和清水池6之间还设有集水槽。
实施例4
参照附图1,一种缺水地区农村饮用水安全保障技术及方法,包括如下步骤:
(1)确定村落村民用水定额与用水数量,根据设计降雨量确定集雨区面积。
(2)进行雨水收集区域选址,集雨区要尽量选择在免除外来人类活动污染的、植被生长较好的区域,集雨区设置拦截装置,将山沟水、间歇式山泉水、自然坡面降雨拦截收集。
(3)根据雨水收集量、雨水含沙量计算沉淀池水力负荷、以及沉淀池容积,沉淀池内选择当地特有的卵石层进行雨水中悬浮物初步沉淀。
(4)根据枯水期不同保证率下区域降水量的特征值计算蓄水池的容积,蓄水池内要设置通气装置、动力活水装置。
(5)根据粗滤池、生物慢滤池的设计水力负荷分别计算粗滤池、生物慢滤池的池体容积,通过塑料管道将蓄水池的水引至高坡上的粗滤池,在粗滤池中水自上向下经过卵石、碎石、粗砂层层过滤,再在生物慢滤池中水平流过,经过生物膜、细砂、粗砂、碎石再次过滤。
(6)根据农户聚集情况确定清水池布局和清水池容积,并确定农村供水管网布设方式,生物慢滤池的出水经过集水槽汇集,进入清水池消毒和澄清,最后通过入户管流入各农户用水龙头。
根据不同区域枯水期设计保证率下区域降水量的特征值计算蓄水池的容积,能够实现设施规模、建造成本与收集效果的综合考虑。
蓄水池和生物慢滤池前分别设置了沉淀池与粗滤池双级前处理设施,减少了蓄水池泥沙淤积的可能性,减轻了生物慢滤池的负荷。
饮用水安全保障工程中设置的粗滤池内填充用人工配置的人工滤料,此种人工滤料是由一定颗粒级配的卵石、碎石、粗砂层按5:3:2的比例混合而成。
饮用水安全保障工程中设置的生物慢滤池内填充用人工配置的人工滤料,此种人工滤料是由一定颗粒级配的细砂、粗砂、碎石层按6:2:2的比例混合而成,若饮用水原水中含有特征污染物,填料中细砂层与粗砂层之间也可放置一定比例的特殊填料,以更好地去除特征污染物。
生物慢滤池通过接种、培养一定数量的特殊微生物,在滤料表面自然形成生物滤膜,通过滤膜上的特殊微生物群体的新陈代谢活动和滤膜、滤料的过滤作用,吸收水中的各类胶体及矿物质,净化水质。
与现有技术相比,本发明根据不同区域枯水期设计保证率下区域降水量的特征值计算蓄水池的容积,能够实现设施规模、建造成本与收集效果的综合考虑,蓄水池和生物慢滤池前分别设置了沉淀池与粗滤池双级前处理设施,减少了蓄水池泥沙淤积的可能性,减轻了生物慢滤池的负荷,经过本发明方法和系统处理后能够保障缺水地区的饮用水供应以及饮用水安全,造福缺水地区人民。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种缺水地区农村饮用水安全保障方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)确定村落村民用水定额与用水数量,根据设计降雨量确定雨水收集区面积;
(2)进行雨水收集区域选址,所述雨水收集区要尽量选择在免除外来人类活动污染的、植被生长较好的区域;
(3)根据雨水收集量、雨水含沙量计算沉淀池水力负荷、以及沉淀池容积,沉淀池内选择卵石层进行雨水中悬浮物初步沉淀;
(4)根据枯水期不同保证率下区域降水量的特征值计算蓄水池的容积;
(5)根据粗滤池、生物慢滤池的设计水力负荷分别计算粗滤池、生物慢滤池的池体容积,通过管道将水引至高坡上的粗滤池,在粗滤池中水自上向下经过卵石、碎石、粗砂层过滤,再在生物慢滤池中水平流过,经过生物膜、细砂、粗砂、碎石再次过滤;
(6)根据农户聚集情况确定清水池布局和清水池容积,确定农村供水管网布设方式,生物慢滤池的出水经过集水槽汇集,进入清水池消毒和澄清,最后通过入户管流入各农户用水龙头。
2.一种缺水地区农村饮用水安全保障系统,其特征在于,包括雨水收集区、沉淀池、蓄水池、粗滤池、生物慢滤池和清水池,所述清水池设有多个,分别连接农户的用水管道,所述雨水收集区设置拦截装置,所述沉淀池设有卵石层,所述蓄水池内设有通气装置、动力活水装置。
3.根据权利要求2所述一种缺水地区农村饮用水安全保障系统,其特征在于,所述粗滤池中自上向下设有卵石层、碎石层和粗砂层。
4.根据权利要求3所述一种缺水地区农村饮用水安全保障系统,其特征在于,所述卵石、碎石、粗砂的质量比为5:3:2。
5.根据权利要求2所述一种缺水地区农村饮用水安全保障系统,其特征在于,所述生物慢滤池中自水流经过的顺序设有生物膜层、细砂层、粗砂层和碎石层。
6.根据权利要求5所述一种缺水地区农村饮用水安全保障系统,其特征在于,所述细砂、粗砂和碎石的质量比为6:2:2。
7.根据权利要求5所述一种缺水地区农村饮用水安全保障系统,其特征在于,所述生物膜层的制备方法为通过接种、培养一定数量的微生物,在滤料表面自然形成生物滤膜。
8.根据权利要求7所述一种缺水地区农村饮用水安全保障系统,其特征在于,所述微生物的量控制在108-1010个/cm3。
9.根据权利要求7所述一种缺水地区农村饮用水安全保障系统,其特征在于,所述微生物选自产碱杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、动胶杆菌属、假单胞菌属、丛毛单胞菌属、大肠埃氏杆菌屑、枝状动胶杆菌、腊状芽孢杆菌、黄杆菌、放线形诺卡亚氏菌、假单胞苗等细菌、豆形虫、肾形虫、草履虫中的几种混合。
10.根据权利要求2所述一种缺水地区农村饮用水安全保障系统,其特征在于,所述生物慢滤池和清水池之间还设有集水槽。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200515 |
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