黃小華

(福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 永安 366000)

水是生命之源，與人體健康和生活質(zhì)量息息相關(guān)，其重要性不亞于食品。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，農(nóng)村用水需求量與日俱增，隨之而來(lái)的還有工業(yè)廢水與生活污水排放量的增加，加上農(nóng)村濫施農(nóng)藥化肥，導(dǎo)致目前農(nóng)村的水體質(zhì)量很差。飲用水安全保障不僅與民眾生活質(zhì)量和身心健康有著直接聯(lián)系，而且農(nóng)村飲水安全的問(wèn)題還關(guān)系到新農(nóng)村和全面小康社會(huì)建設(shè)，所以我國(guó)將飲水工作的重點(diǎn)放在飲水安全問(wèn)題上，旨在讓農(nóng)村居民能方便、即時(shí)獲得生活飲用水[1- 5]。在農(nóng)村飲水工程建設(shè)中，工程技術(shù)對(duì)飲水工程的安全與造價(jià)有直接的影響，下文以閩侯縣大湖鄉(xiāng)牛山村飲水工程為例，對(duì)農(nóng)村飲水安全工程技術(shù)若干問(wèn)題進(jìn)行探討。

1 項(xiàng)目概況

閩侯縣位于福建省東部，福州市西北部，閩江下游。大湖鄉(xiāng)地處縣北部山區(qū)，東部、東北部與羅源縣毗連，西鄰洋里鄉(xiāng)，南接白沙鎮(zhèn)，北以山東梯嶺山峰為界與延坪鄉(xiāng)接壤，境內(nèi)古有白畝大湖鄉(xiāng)，因而得名。牛山村屬于洋山行政村，位于大湖鄉(xiāng)西南部，全村現(xiàn)有人口310人，飲水不安全人口110人。目前，當(dāng)?shù)厝罕姶蟛糠挚恳綕鞠魉虼蚓槿〉叵滤畞?lái)解決生活、生產(chǎn)用水，山澗溪流水源水質(zhì)雖較好，但均未經(jīng)凈化處理，工藝簡(jiǎn)單，水質(zhì)無(wú)法達(dá)到國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求，而打井取水地點(diǎn)大部分位于農(nóng)田，井水無(wú)法保證不受污染，水質(zhì)也得不到保障，供水安全急需改善。

2 飲水安全工程技術(shù)分析

農(nóng)村飲水安全工程主要由四大部分組成，包括取水工程、輸水工程、凈水工程和配水工程。其中，凈水工程中的凈水設(shè)施和輸配水工程中所使用的給水管材在農(nóng)村飲水安全中占據(jù)著非常重要的地位。目前市場(chǎng)上很多新技術(shù)、新工藝和新材料的凈水設(shè)施和管材已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在農(nóng)村飲水工程上。

2.1 水凈化技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，人類對(duì)飲用水水質(zhì)要求的提高以及水資源污染日益嚴(yán)重，為了使源水能達(dá)到日常生活飲用的標(biāo)準(zhǔn)，人們通常采用常規(guī)處理、工藝強(qiáng)化、預(yù)處理和深度處理四種水處理技術(shù)工藝來(lái)凈化水源，使得飲用水符合人體健康的需求。

常規(guī)處理技術(shù)指的是由混凝、沉淀、過(guò)濾和消毒四道工藝組成的水處理技術(shù)常規(guī)工藝，也是最基本的處理工藝[6- 10]。常規(guī)處理的目的是為了消除水中膠體物質(zhì)、懸浮物質(zhì)及細(xì)菌等，進(jìn)而解決常見(jiàn)的水質(zhì)問(wèn)題，常用的設(shè)備方法有：常規(guī)凈化處理技術(shù)，一體化凈水設(shè)備，生物慢濾等工藝技術(shù)。

工藝強(qiáng)化技術(shù)指的是在常規(guī)的水處理過(guò)程中，在保證濁度去除率的同時(shí)，提高水中有機(jī)物的去除率，常用的方法有：采用新型濾池、濾料，強(qiáng)化混凝技術(shù)，投加助濾劑等。

預(yù)處理技術(shù)指的是為了減輕深度處理的負(fù)擔(dān)，在常規(guī)處理工藝之前，通過(guò)預(yù)處理工藝強(qiáng)化水中污染物的去除能力，常用的方法有生物氧化法、化學(xué)氧化法、吸附法等。

深度處理技術(shù)指的是在常規(guī)處理工藝后，增加處理工藝，去除常規(guī)處理工藝不能有效去除的污染物或消毒副產(chǎn)物，從而提高和保證飲用水質(zhì)，常用方法有臭氧氧化—生物活性炭、活性炭吸附、膜技術(shù)等。

2.2 給水管材新技術(shù)

農(nóng)村生活飲用水水質(zhì)一方面與水源及凈水效果有關(guān)，另一方面輸配水管道也是水質(zhì)的影響因素。因?yàn)檩斉渌艿涝谳斉渌倪^(guò)程中有可能對(duì)飲用水造成二次污染，進(jìn)而影響到群眾的身體健康。隨著社會(huì)的發(fā)展與科技的進(jìn)步，人們對(duì)生活健康要求的提高，國(guó)內(nèi)外在淘汰和限制落后輸配水設(shè)施和管材的同時(shí)，也在不斷地開(kāi)發(fā)與推廣應(yīng)用新型的管材。目前引水管道通常采用鋼管、塑料管、預(yù)應(yīng)力混凝土管等等，在農(nóng)村地區(qū)，塑料管具有很強(qiáng)的適用性[11- 13]。

塑料管在問(wèn)世以來(lái)就在我國(guó)得到快速發(fā)展。塑料管質(zhì)量輕，容易運(yùn)輸安裝，具有光滑的內(nèi)表面，管壁粗糙系數(shù)小，故輸水中可以減少水頭損失，節(jié)約成本。相對(duì)于其他管材而言，塑料管因具有良好的耐腐蝕性，使其在輸水管道上的使用壽命可以達(dá)到50年以上。由于塑料管最長(zhǎng)可達(dá)50m，在安裝過(guò)程中可以減少工程量和相應(yīng)的費(fèi)用。當(dāng)然，比較其他管材，塑料管在剛度、硬度、抗高壓等方面存在相對(duì)較差的不足。盡管通過(guò)添加改善劑可以改善部分性能，但是與鋼材材質(zhì)相比仍有較大的差距。因此用塑料管來(lái)輸送壓力流體時(shí)，需要考慮因增加管厚導(dǎo)致單位價(jià)格的增長(zhǎng)。所以，塑料管在承受高壓、管徑較大時(shí)，性價(jià)比不如金屬管，但是在DN300以下，塑料管還是具有一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，在塑料管發(fā)展的基礎(chǔ)上，研發(fā)了各種塑料和金屬?gòu)?fù)合管材。塑料與金屬?gòu)?fù)合管材不僅具有非金屬管材內(nèi)壁光滑、水流阻力小、防腐能力強(qiáng)、耐磨等特點(diǎn)，還具有金屬管材耐壓、抗沖擊、強(qiáng)度韌性高等特點(diǎn)，各種管材對(duì)比可見(jiàn)表1。

2.3 消毒處理技術(shù)

水處理過(guò)程除了凈化還包括消毒，在飲水工程中，對(duì)源水進(jìn)行消毒處理對(duì)飲水安全至關(guān)重要。消毒處理一般設(shè)在源水凈化處理之后，其目的是考慮到供水過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)都有可能存在致病菌的污染，為了預(yù)防傳染病的發(fā)生或流行，需通過(guò)消毒切斷飲用水水質(zhì)中病原微生物的傳播途徑。目前可污染飲用水的致病微生物有上百種，為杜絕介水傳染病的發(fā)生和流行，保證人體健康，生活飲用水必須經(jīng)過(guò)消毒處理方可供飲用。目前我國(guó)使用最多的飲用水消毒方法是氯化消毒，在不斷的嘗試中，還出現(xiàn)了紫外線消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒等，雖然氯化消毒存在一些問(wèn)題，但其他的消毒方式也因各種各樣的原因而難于被推廣使用。各種消毒方法對(duì)比見(jiàn)表2。

表1 管材對(duì)比表

表2 消毒方法對(duì)比表

3 牛山村飲水安全工程技術(shù)探討

3.1 凈水處理技術(shù)選擇

依據(jù)對(duì)牛山村源水水質(zhì)化驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告可知，源水有機(jī)污染程度較低，主要處理對(duì)象為源水中的懸浮物(渾濁度)，為降低工程基建費(fèi)用，在凈水的工程中可以暫不考慮深度處理及源水預(yù)處理，僅考慮常規(guī)處理工藝流程。傳統(tǒng)制水工藝為“混合→絮凝→沉淀→過(guò)濾→消毒”[14- 15]。由于擬建的供水工程供水規(guī)模較小，如采用反應(yīng)、沉淀、過(guò)濾三池分設(shè)，造價(jià)較高，故對(duì)牛山村凈水系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用一體化凈水器。一體化凈水器是按照國(guó)家規(guī)范的自來(lái)水凈化處理工藝流程與設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)的規(guī)定，將反應(yīng)、沉淀、過(guò)濾、消毒集于一個(gè)圓形構(gòu)筑物內(nèi)，形成一體化的水凈化處理系統(tǒng)。它具有工藝先進(jìn)、技術(shù)可靠、凈水效果好，占地面積小、操作簡(jiǎn)單、節(jié)省投資、管理方便等特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)比，投資比常規(guī)的三池分設(shè)凈水工藝造價(jià)低30%左右。一體化凈水設(shè)備工作流程如圖1所示。

圖1 一體化凈水設(shè)備工作流程圖

3.2 配水管材選擇

目前閩侯縣建材市場(chǎng)上可供選擇的管材品種較多，常用的有鋼管、PVC管、PE管等。通過(guò)表1分析可知，鋼管施工安裝方便，承壓能力高，但是造價(jià)高。PVC-U管承壓能力高，重量輕，安裝、起吊運(yùn)輸方便，成品無(wú)需防腐，且內(nèi)壁光滑，粗糙系數(shù)較低，造價(jià)較低，從管材價(jià)格，施工條件方面綜合考慮，牛山村飲水安全工程中輸配水管道均采用PVC-U管。

4 結(jié)論與建議

綜上所述，牛山村飲水安全工程通過(guò)工程技術(shù)對(duì)比分析，通過(guò)一體化凈水設(shè)備對(duì)源水進(jìn)行凈化和消毒，采用PVC-U管道給用戶輸水，使牛山村老百姓飲水安全問(wèn)題得到了很大的改善。但是我們國(guó)家幅員遼闊，各地區(qū)差異很大。包括地形地質(zhì)、水文條件等。因此在農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)中，需要立足本地實(shí)際情況，因地制宜地選擇合適的凈水設(shè)施和管道，這樣才能保證現(xiàn)代化水處理技術(shù)優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮的同時(shí)，保證農(nóng)村飲用水達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。當(dāng)然，在農(nóng)村安全飲水工程中，除了工程技術(shù)影響外，水源污染以及飲水工程后期的管理混亂等也會(huì)造成農(nóng)村飲水安全問(wèn)題，這些因素在飲水安全工程也需要引起足夠的重視。