黃小華

(福建水利電力職業(yè)技術(shù)學院，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)濟的快速發(fā)展，農(nóng)村用水需求量與日俱增，隨之而來的還有工業(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)村飲水安全的問題還關(guān)系到新農(nóng)村和全面小康社會建設，所以我國將飲水工作的重點放在飲水安全問題上，旨在讓農(nóng)村居民能方便、即時獲得生活飲用水[1- 5]。在農(nóng)村飲水工程建設中，工程技術(shù)對飲水工程的安全與造價有直接的影響，下文以閩侯縣大湖鄉(xiāng)牛山村飲水工程為例，對農(nóng)村飲水安全工程技術(shù)若干問題進行探討。

1 項目概況

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?shù)厝罕姶蟛糠挚恳綕鞠魉虼蚓槿〉叵滤畞斫鉀Q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，工藝簡單，水質(zhì)無法達到國家生活飲用水衛(wèi)生標準的要求，而打井取水地點大部分位于農(nóng)田，井水無法保證不受污染，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。目前市場上很多新技術(shù)、新工藝和新材料的凈水設施和管材已經(jīng)被廣泛地應用在農(nóng)村飲水工程上。

2.1 水凈化技術(shù)

隨著社會的發(fā)展，人類對飲用水水質(zhì)要求的提高以及水資源污染日益嚴重，為了使源水能達到日常生活飲用的標準，人們通常采用常規(guī)處理、工藝強化、預處理和深度處理四種水處理技術(shù)工藝來凈化水源，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)及細菌等，進而解決常見的水質(zhì)問題，常用的設備方法有：常規(guī)凈化處理技術(shù)，一體化凈水設備，生物慢濾等工藝技術(shù)。

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

預處理技術(shù)指的是為了減輕深度處理的負擔，在常規(guī)處理工藝之前，通過預處理工藝強化水中污染物的去除能力，常用的方法有生物氧化法、化學氧化法、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。因為輸配水管道在輸配水的過程中有可能對飲用水造成二次污染，進而影響到群眾的身體健康。隨著社會的發(fā)展與科技的進步，人們對生活健康要求的提高，國內(nèi)外在淘汰和限制落后輸配水設施和管材的同時，也在不斷地開發(fā)與推廣應用新型的管材。目前引水管道通常采用鋼管、塑料管、預應力混凝土管等等，在農(nóng)村地區(qū)，塑料管具有很強的適用性[11- 13]。

塑料管在問世以來就在我國得到快速發(fā)展。塑料管質(zhì)量輕，容易運輸安裝，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到50年以上。由于塑料管最長可達50m，在安裝過程中可以減少工程量和相應的費用。當然，比較其他管材，塑料管在剛度、硬度、抗高壓等方面存在相對較差的不足。盡管通過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。因此用塑料管來輸送壓力流體時，需要考慮因增加管厚導致單位價格的增長。所以，塑料管在承受高壓、管徑較大時，性價比不如金屬管，但是在DN300以下，塑料管還是具有一定的競爭優(yōu)勢。近年來，在塑料管發(fā)展的基礎(chǔ)上，研發(fā)了各種塑料和金屬復合管材。塑料與金屬復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、耐磨等特點，還具有金屬管材耐壓、抗沖擊、強度韌性高等特點，各種管材對比可見表1。

2.3 消毒處理技術(shù)

水處理過程除了凈化還包括消毒，在飲水工程中，對源水進行消毒處理對飲水安全至關(guān)重要。消毒處理一般設在源水凈化處理之后，其目的是考慮到供水過程中的各個環(huán)節(jié)都有可能存在致病菌的污染，為了預防傳染病的發(fā)生或流行，需通過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)過消毒處理方可供飲用。目前我國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。各種消毒方法對比見表2。

表1 管材對比表

表2 消毒方法對比表

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)對牛山村源水水質(zhì)化驗檢測報告可知，源水有機污染程度較低，主要處理對象為源水中的懸浮物(渾濁度)，為降低工程基建費用，在凈水的工程中可以暫不考慮深度處理及源水預處理，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、沉淀、過濾三池分設，造價較高，故對牛山村凈水系統(tǒng)設計采用一體化凈水器。一體化凈水器是按照國家規(guī)范的自來水凈化處理工藝流程與設計技術(shù)參數(shù)的規(guī)定，將反應、沉淀、過濾、消毒集于一個圓形構(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、技術(shù)可靠、凈水效果好，占地面積小、操作簡單、節(jié)省投資、管理方便等特點，通過對比，投資比常規(guī)的三池分設凈水工藝造價低30%左右。一體化凈水設備工作流程如圖1所示。

圖1 一體化凈水設備工作流程圖

3.2 配水管材選擇

目前閩侯縣建材市場上可供選擇的管材品種較多，常用的有鋼管、PVC管、PE管等。通過表1分析可知，鋼管施工安裝方便，承壓能力高，但是造價高。PVC-U管承壓能力高，重量輕，安裝、起吊運輸方便，成品無需防腐，且內(nèi)壁光滑，粗糙系數(shù)較低，造價較低，從管材價格，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工程技術(shù)對比分析，通過一體化凈水設備對源水進行凈化和消毒，采用PVC-U管道給用戶輸水，使牛山村老百姓飲水安全問題得到了很大的改善。但是我們國家幅員遼闊，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中，需要立足本地實際情況，因地制宜地選擇合適的凈水設施和管道，這樣才能保證現(xiàn)代化水處理技術(shù)優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的同時，保證農(nóng)村飲用水達到安全標準指標。當然，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造成農(nóng)村飲水安全問題，這些因素在飲水安全工程也需要引起足夠的重視。