大型火山巖分子篩吸附降氟設(shè)備在聯(lián)村集中供水工程中的應(yīng)用

劉俊龍,王廣才,孟 煒

(河北省滄州市水務(wù)局,河北滄州 06100)

0 引言

農(nóng)村飲水安全工程是黨和政府的民心工程、德政工程,也是水利工作的重中之重的任務(wù)。在解決農(nóng)村飲水安全工程中,走什么路子,發(fā)展什么模式,一直是水利工作者們探討的技術(shù)問(wèn)題,在工作的實(shí)踐中我們積極探索如何適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的農(nóng)村的供水模式。在南皮縣寨子鎮(zhèn)建設(shè)了聯(lián)村集中供水工程,安裝了大型火山巖分子篩降氟改水設(shè)備,把高氟水處理成安全水,使安全衛(wèi)生的水利用輸水管道直接入戶(hù),按量計(jì)征水費(fèi)。對(duì)供水站實(shí)行市場(chǎng)化運(yùn)作、公司化管理、商品化運(yùn)營(yíng)的管理辦法,取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 寨子鎮(zhèn)聯(lián)村集中供水概況

寨子鎮(zhèn)位于南皮縣城東南 35 km,南臨漳衛(wèi)新河,與山東樂(lè)陵、寧津相連,東、東北部靠近鹽山縣和孟村縣,區(qū)域內(nèi)地表水匱乏,工農(nóng)業(yè)及生活用水主要依靠地下水。漳衛(wèi)新河受上游影響,季節(jié)性排污嚴(yán)重,淺層水大部分受到污染,深層地下水含氟量 5.8 mg/L。寨子供水站現(xiàn)有 2眼深機(jī)井,井深380m和 500m各一眼,配有 φ J 117—50水泵,建 500m3的蓄水池一座,供水加壓泵 3套,其中兩套正常供水,一套做為備用泵。恒壓變頻全自動(dòng)控制,且安裝 50m3/h的大型火山巖分子篩吸附降氟設(shè)備一套,供水規(guī)?？刂屏?20個(gè)村、2個(gè)學(xué)校、2個(gè)醫(yī)院、鎮(zhèn)直機(jī)關(guān)部門(mén)等 2.1萬(wàn)人的飲用水,日供水能力 1 000m3/b,且實(shí)現(xiàn)了一戶(hù)一表,以量計(jì)征水費(fèi)的辦法,供水站充分考慮農(nóng)村用水特點(diǎn)和節(jié)水、節(jié)能的情況,實(shí)行早、中、晚每天三次供水,每次供水時(shí)間為 2～3 h的定點(diǎn)供水制度,保證了群眾的飲用水安全。

2 火山巖分子篩降氟工藝

2.1 技術(shù)性能及工藝

火山巖分子篩是一種呈結(jié)晶陰離子型架狀結(jié)構(gòu)的多孔硅鋁酸鹽礦物質(zhì)。晶穴體積約占總體積的 40%～50%,具有大量均勻的微孔,形成了分子篩的選擇吸附特性。其工藝是對(duì)火山巖進(jìn)行粉碎為 2～3 mm長(zhǎng)形顆粒狀、沖洗、加藥?kù)褵?形成穩(wěn)定的吸附功能,約 1 kg原料吸附 0.8～1.0g/kg的氟含量。吸附飽和后用 5%的明礬水浸泡 20～24 h,再用清水沖洗后繼續(xù)使用?；鹕綆r分子篩吸附能力的大小取決于煅燒溫度高低和煅燒的時(shí)間長(zhǎng)短,一般要求在高溫 1000℃以上,時(shí)間達(dá)到 12 h完成。

2.2 工藝流程

按照水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果,寨子供水站水源井的水質(zhì)含氟量為5.8 mg/L,設(shè)計(jì)火山巖的用量約為 38 t,故采用 7個(gè)玻璃鋼罐,直徑 1.6m,高 4.3m,兩個(gè)配藥罐,直徑為 1.0m,高 1.3m。

圖1 火山巖分子篩吸附降氟設(shè)備示意圖

把 7個(gè)吸附罐用進(jìn)水管在下部并聯(lián),罐體上部為出水管并聯(lián),目的是讓水自下而上運(yùn)行,確保高氟水與火山巖吸附原料的接觸時(shí)間和水流過(guò)程中均勻程度。防止水流擊穿濾料,形成斷路,故應(yīng)在進(jìn)水管安裝流速流量計(jì)加以控制。

按每天制水 1 000m3/b計(jì)算,每處理 7 000m3水,七天輪回一次,每天有一個(gè)吸附罐被藥物浸泡沖洗再生。一般用5%明礬水浸泡 20～24 h,再用清水沖洗 2～4 h后繼續(xù)使用。經(jīng)過(guò)火山巖分子篩吸附降氟的處理,水的含氟由原來(lái)的 5.8 mg/L降至 0.6～0.7mg/L,符合規(guī)范規(guī)定小于 1mg/L的標(biāo)準(zhǔn)要求,出水率為 99.6%以上。但如果原地下水 P H值偏高,還需加酸處理,才能達(dá)到理想的降氟效果。

3 運(yùn)行成本核算

寨子供水站安裝的火山巖分子篩制水規(guī)模是 50m3/h,水源井配套水泵宜為 50m3/h?？芍苯优c降氟設(shè)備連接,不需二次加壓。制水按每天再生沖洗一個(gè)降氟罐計(jì)算,明礬每噸2600元,一次使用明礬 200 kg、合 520元。沖洗泵 1.5k W2 h用電 3度,合 1.8元。工人工資每天 60元,1 000m3水制水降氟成本合計(jì) 581.8元,每m3水平均 0.582/m3。

4 經(jīng)營(yíng)管理

寨子鎮(zhèn)供水站始終堅(jiān)持社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益兩手抓,不斷強(qiáng)化內(nèi)部管理,努力搞好供水服務(wù),為保證群眾飲水安全,供水站設(shè)有供水、安裝維修、收費(fèi)三個(gè)職能部門(mén),采取分工明確,協(xié)作密切,實(shí)行一戶(hù)一表,水費(fèi)每?jī)蓚€(gè)月征收一次,水價(jià)經(jīng)物價(jià)部門(mén)組織聽(tīng)證會(huì)核定水價(jià),寨子鎮(zhèn)工商貿(mào)易較發(fā)達(dá),本著優(yōu)質(zhì)水,優(yōu)質(zhì)價(jià),不同行業(yè)水費(fèi)定價(jià)不同。村民生活用水 3元/m3,工商企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)用水 5元/m3,特殊行業(yè)用水15元/m3。對(duì)村中孤、寡老人給予適當(dāng)照顧,充分體現(xiàn)社會(huì)主義的優(yōu)越性,也體現(xiàn)了以工商補(bǔ)農(nóng)的政策。

寨子供水站,以管理求發(fā)展,以服務(wù)求生存,向管理要效益,他們管理的總原則是保本微利。在保證群眾飲用上安全衛(wèi)生水的同時(shí),自身的實(shí)力也不斷發(fā)展壯大。2007年實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)收入 22.9萬(wàn)元,贏利 1.6萬(wàn)元。2008年經(jīng)營(yíng)收入 24.53萬(wàn)元,贏利 1.88萬(wàn)元。

寨子鎮(zhèn)農(nóng)村集中供水管理站正在以規(guī)?；ㄔO(shè)、市場(chǎng)化運(yùn)作、公司化管理、商品化運(yùn)營(yíng)的綜合性管理方式健康發(fā)展,同時(shí)為我市發(fā)展農(nóng)村集中供水工程起到了先河作用。