河北省農(nóng)村高氟水處理模式探討

□呂旺

隨著人們生活水平和健康意識的不斷提高，人們對飲用水質(zhì)也越來越關注。高氟作為農(nóng)村飲水工程水質(zhì)不達標的主要問題之一，各級政府和多部門的技術人員在解決高氟水水質(zhì)方面做了大量的工作。從目前看，高氟水處理技術基本成熟，已形成了以反滲透法、納慮法、混凝沉淀法、吸附法等為主的除氟技術，通過在全省高氟水地區(qū)的工程建設和應用，探索出了3種適應本省農(nóng)村高氟水處理的技術配套模式。

1.我省高氟水現(xiàn)狀

我省是全國氟中毒重病區(qū)之一，主要分布在東南部的黑龍港運東地區(qū)，涉及邯鄲、邢臺、衡水、滄州、廊坊等5個市。該地區(qū)水資源匱乏，淺層地下水多為苦咸水，深層地下水多為高氟水，礦化度為1～3g/L，含氟量達2～5mg/L，水源水質(zhì)超標嚴重。

2.高氟水的危害

研究表明，適量飲用氟對人體是有益的，也是人體中不可缺少的微量元素，人體所需的氟主要來自飲用水，但長期飲用高氟水會對身體健康造成嚴重危害。我國規(guī)定氟在飲用水中的限值為1.0mg/L，當超過限值時容易出現(xiàn)氟斑牙、氟骨病及其他神經(jīng)、心臟等疾病。

3.高氟水的處理模式

我省進行了10多年的高氟水處理，已形成了以反滲透法、納慮法、混凝沉淀法、吸附法等為主的除氟技術，通過實際應用，探索出了3套適應不同含量和規(guī)模的農(nóng)村高氟水處理的技術模式。

3.1 分質(zhì)供水模式

農(nóng)村分質(zhì)供水模式就是將居民飲用水和日常生活用水，按不同要求的水質(zhì)分別供水。居民飲用水主要采用反滲透和納濾法為主的膜分離技術，該技術具有分離效率高、節(jié)能、操作簡便等優(yōu)點。除能夠有效去除飲用水中的氟離子外，還能對水中的有機物、微生物、細菌和病毒等進行分離控制。分質(zhì)供水按照處理水量的多少又分為兩種。

一是單村膜處理+常規(guī)供水技術模式。單村膜處理+常規(guī)供水技術模式，用于以村為單位建設水處理站，包括一個制水間和一個取水間，制水間放置除氟設備（反滲透、納濾），取水間放置自動刷卡取水裝置，村民自助到水處理站刷卡取水，用于飲用。原管網(wǎng)自來水用于日常生活用水。

技術特點：該模式具有處理效果好，工程建設成本低，設備為全自動運行操作簡單，持續(xù)運行率高。但飲用水需自取，設備棄水量相對較小。

適用條件：對原水水質(zhì)適用范圍廣，適用常規(guī)供水沒有處理或氟化物超標地區(qū)。

二是規(guī)?；ぬ幚?常規(guī)供水技術模式。規(guī)?；ぬ幚?常規(guī)供水技術模式，適用于以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位及更大范圍建設一處水處理廠，除氟設備為反滲透、納濾。生產(chǎn)桶裝水，以配送的方式覆蓋整個鄉(xiāng)鎮(zhèn)及以上范圍，當?shù)厝罕娋徒徺I桶裝水用于飲用，原管網(wǎng)自來水用于日常生活用水。

技術特點：該模式能夠有效解決水廠附件一個區(qū)域飲用高氟水問題，相對于單村模式，覆蓋面更廣，取水更加方便，但設備棄水量較高。

適用條件：對原水水質(zhì)適用范圍廣，常規(guī)供水沒有處理或氟化物超標地區(qū)。

3.2 混凝沉淀與吸附組合處理技術模式

混凝沉淀與吸附組合處理技術是以羥基磷灰石為基本材料的濾料除氟方法。羥基磷灰石具有與骨骼和牙齒相似的無機成分，在醫(yī)學上可作為牙齒和骨骼的代用品。該技術的除氟濾料分為球狀濾料和粉狀濾料，根據(jù)粉狀及球狀羥基磷灰石的除氟性能及自身的材料特性，采用將兩種濾料組合使用的應用方式。球狀濾料主要是物理吸附作用，粉狀濾料吸附水中的氟離子后，經(jīng)絮凝沉淀與水脫離，直接排出。

技術特點：組合式除氟工藝，具有適用性強、除氟速度快、安全環(huán)保，處理過程無額外物質(zhì)進入成品水，出水水質(zhì)安全。

適用條件：對水質(zhì)適應性強，通過粉狀投加量的調(diào)整來處理不同含氟量的原水，特別適用較大工程。

3.3 接觸沉淀法處理技術模式

接觸沉淀除氟法的原理是，向高氟水中投加鈣和磷酸鹽，使二者與水中的氟化物形成沉淀，生成的氟磷灰石沉淀物經(jīng)過濾而除去。

技術特點：接觸沉淀除氟是獨立的技術體系，兼具混凝法和吸附法的特點；與混凝法的相同點是投藥操作，不同點是接觸沉淀需經(jīng)活性濾料過濾；與吸附法的相同點是氟的去除機理為吸附，不同點是接觸沉淀無需濾料再生操作。

適用條件：接觸沉淀除氟工藝適用于中低度超標高氟水的規(guī)?；┧こ蹋怀鎏攸c是特別適用于高堿度高氟水，日常操作簡單，出水水質(zhì)保證率高，以及外排水量小。

4.總結與建議

近年來，國家及各級政府對高氟水治理投入的不斷加大，農(nóng)村飲水安全取得了初步成效，在高氟區(qū)建成各類農(nóng)村供水工程2768處，安裝配備水質(zhì)處理設施800多臺套，1000多萬農(nóng)村居民飲水不安全狀況得到初步改善。但是除氟設備和運行成本高，給國家和農(nóng)民造成了一定的負擔，而且設備更新投入和管理水平低，難以保證農(nóng)村居民長期喝上安全水、放心水。為此提出如下建議：一是國家應繼續(xù)加大資金投入，以南水北調(diào)水源為基礎建設水源置換工程并出臺水價優(yōu)惠政策和補貼措施，減輕農(nóng)村群眾負擔；二是繼續(xù)加強新技術及產(chǎn)品的研發(fā)，降低設備投入及運行成本，保證可持續(xù)發(fā)展；三是注重人員培訓制定科學合理的管理制度，確保工程長期發(fā)揮效益?！?/p>

2017-04-07

呂旺，男，漢族，河北省水利技術試驗推廣中心，工程師。