村鎮(zhèn)供水工程水庫水是重要的水源，受降雨沖刷、農(nóng)業(yè)面源污染因素影響，水庫水常存在泥沙、藻類、有機(jī)物超標(biāo)等問題，如何將水庫水低成本、高效率地轉(zhuǎn)化為符合國家標(biāo)準(zhǔn)的自來水？近年來，重力式一體化凈水設(shè)備憑借其“無電運(yùn)行、自動(dòng)反沖洗、運(yùn)維簡單”的特點(diǎn)，成為村鎮(zhèn)小型集中供水廠的首選方案。

村鎮(zhèn)供水場景常面臨交通不便導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)輸難、電力供應(yīng)不穩(wěn)定、缺乏專業(yè)運(yùn)維人員問題。重力式一體化凈水設(shè)備采用“混凝-沉淀-過濾”三段式處理工藝，內(nèi)部設(shè)計(jì)有斜管沉淀區(qū)，通過延長水流路徑，使泥沙等大顆粒雜質(zhì)在重力作用下自然沉降，沉淀效率比傳統(tǒng)平流沉淀池提升3倍以上；過濾環(huán)節(jié)則采用多層濾料（如石英砂、無煙煤、磁鐵礦等），通過不同粒徑和密度的介質(zhì)組合，逐級截留微小顆粒，出水濁度可穩(wěn)定控制在1NTU以下。重力式一體化凈水設(shè)備采用的“虹吸反沖洗”系統(tǒng)：當(dāng)濾層阻力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，虹吸管內(nèi)水位上升形成負(fù)壓，自動(dòng)觸發(fā)反沖洗流程，水流從下向上沖刷濾料，將截留的雜質(zhì)排出設(shè)備。整個(gè)過程無需人工干預(yù)，也無需電力驅(qū)動(dòng)，僅需定期檢查混凝劑和消毒劑投加量，真正實(shí)現(xiàn)了“傻瓜式”運(yùn)維。這種設(shè)計(jì)使得設(shè)備即使安裝在偏遠(yuǎn)山區(qū)，也能長期穩(wěn)定運(yùn)行，大幅降低了村鎮(zhèn)供水的運(yùn)維成本。

以某村鎮(zhèn)水庫供水項(xiàng)目為例，水庫水處理成自來水首先通過管道引入設(shè)備前，需在加藥點(diǎn)投加聚合氯化鋁（PAC）混凝劑，混凝劑與水在管道混合器中充分混合（攪拌速度150-200r/min，時(shí)間2-3分鐘），使水中細(xì)小顆粒凝聚成較大絮體；隨后，水流進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部的混凝沉淀區(qū)，絮體在斜管沉淀區(qū)緩慢下沉，形成污泥層，定期通過排泥閥排出，這一環(huán)節(jié)可去除80%以上的懸浮物；接著清水通過分流板進(jìn)入過濾器，濾層由4-7種不同介質(zhì)（如石英砂、無煙煤等）和粒徑（0.5-2mm）組成，通過物理吸附和篩分作用，進(jìn)一步去除膠體、有機(jī)物及重金屬，出水濁度可降至1NTU以下。水流入蓄水池前通過自動(dòng)投加裝置注入含氯消毒劑（如次氯酸鈉），殺滅水中的大腸桿菌、病毒等微生物，同時(shí)通過余氯監(jiān)測系統(tǒng)確保管網(wǎng)末梢余氯含量在0.3-0.5mg/L之間，防止二次污染。

設(shè)備反沖洗環(huán)節(jié)是“無電運(yùn)行”的關(guān)鍵：當(dāng)濾層阻力達(dá)到0.05MPa時(shí)，虹吸管內(nèi)水位上升至設(shè)定高度，形成負(fù)壓并破壞虹吸，反沖洗水流以15-18L/(s·m2)的強(qiáng)度自下而上沖刷濾料，持續(xù)5-8分鐘后自動(dòng)停止。這一過程完全由水力控制，無需電力或人工操作，即使遇到停電或設(shè)備故障，也能通過手動(dòng)觸發(fā)虹吸管完成反沖洗，確保設(shè)備持續(xù)運(yùn)行。

重力式一體化凈水設(shè)備通過無電運(yùn)行、自動(dòng)反沖洗、多層過濾等技術(shù)創(chuàng)新，將水庫水處理成自來水的成本降低30%以上，運(yùn)維難度大幅下降，尤其適合交通不便、電力短缺的偏遠(yuǎn)地區(qū)。