人飲鞏固提升工程在金平縣馬鹿塘村示范應(yīng)用與效益分析

李云成 高明杰 黃任國 李國華 黃云潔 孫銘飛 冷紅杰 喻鳳鎂 劉飛

摘要 “十三五”期間，國家提出農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程，改善農(nóng)村人居環(huán)境、推進城鎮(zhèn)化、建設(shè)美麗鄉(xiāng)村。為積極推廣人飲鞏固提升科技成果，以金平縣馬鹿塘村人飲鞏固提升工程為例，介紹了人飲鞏固提升供水示范工程及并進行了效益分析，同時闡述了科技成果中的“超濾膜+紫外線消毒”技術(shù)。該技術(shù)成果具有能耗低、性能優(yōu)良、占地面積小、運行維護簡單等特點，可在農(nóng)村飲水工程中廣泛推廣。

關(guān)鍵詞 飲水安全；科技成果；示范工程

中圖分類號 S27文獻標(biāo)識碼 A文章編號 0517-6611（2018）15-0172-03

Abstract In 13th five-year period， China carried out the safe drinking water project for improving rural environment， promoting the development of urbanization， and building the beautiful village. In order to promote the scientific and technological achievements of the safe drinking water project， a case analysis of the safe drinking water project in Malutang Village of Jinping County was introduced. Ultrafiltration membrane + ultraviolet disinfection was presented in detail， and provided reference for application and dissemination of the technological achievements. The process had advantage of low energy consumption， high selectivity， easier operation and lower cost.

Key words Drinking water safety；Technological achievements；Demonstration project

飲用水水質(zhì)的好壞關(guān)乎人民群眾的健康。近年來，農(nóng)村飲水安全工程在各地不斷推進，但水質(zhì)衛(wèi)生合格率普遍較低。除了水源水質(zhì)問題外，制水工藝落后是主要問題[1-6]。有些地區(qū)存在管網(wǎng)腐蝕老化，設(shè)備老舊問題，嚴(yán)重影響出水水質(zhì)。部分地區(qū)水質(zhì)檢測能力有限，對飲用水的水質(zhì)狀況未能及時了解。對飲用水水源地和飲用水等水源管理力量薄弱，農(nóng)業(yè)活動對水源水質(zhì)造成不同程度的污染?！笆濉逼陂g，國家提出實施農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程，旨在提高農(nóng)村飲水用水安全保障水平[7]。金平苗族瑤族傣族自治縣圍繞精準(zhǔn)扶貧精準(zhǔn)脫貧基本方略和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，推進農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)，提高貧困地區(qū)自來水供水用水保障。

馬鹿塘村集中供水工程原建于2007年，供水范圍主要覆蓋馬鹿塘村委會馬鹿塘村、保山寨、普龍寨等。以前供水水源未經(jīng)過任何凈化消毒處理直接引入蓄水池供水到戶，飲水水質(zhì)問題存在很大的安全隱患。管網(wǎng)建設(shè)近10年，腐蝕老化問題日漸突出。2016年金平苗族瑤族傣族自治縣水務(wù)局委托深圳市綠洲生態(tài)科技有限公司對馬鹿塘實施人飲鞏固提升工程，采用超濾膜+紫外線消毒技術(shù)，消除了農(nóng)村飲水安全隱患，保障了馬鹿塘、保山寨、普龍寨等近3 000人的飲水安全。筆者闡述了人飲鞏固提升工程在金平縣馬鹿塘村的示范應(yīng)用，并對其效益進行了分析。

1 工程概況

1.1 工程地點及規(guī)模

人飲鞏固提升科技成果供水工程應(yīng)用示范點選擇在金平縣金河鎮(zhèn)馬鹿塘村委會境內(nèi)（103°17′29.23″E，22°48′20.26″N）。馬鹿塘村委會地處金河鎮(zhèn)西部，東鄰白馬河，南鄰石樁，西鄰廣街，北鄰永平距離金平縣城區(qū)9 km，海拔1 560 m，地處亞熱地帶，年平均氣溫16 ℃，年降水量2 783 mm，主要農(nóng)作物以水稻、玉米為主。轄馬鹿塘、冷家坪、新寨、坡頭、保山寨、普龍寨、老皮寨、馬鞍山上寨、馬鞍山下寨、望金村和彩虹橋村11個村民小組。現(xiàn)有農(nóng)戶1 118戶，人口4 798人。

該項目以金河鎮(zhèn)馬鹿塘村供水工程主要覆蓋的馬鹿塘村、保山寨、普龍寨等區(qū)域以及附近學(xué)校為項目示范點，通過對項目區(qū)的人口分布、居民用水量變化、用水水源質(zhì)量狀況等進行調(diào)查分析，設(shè)計先進、高效的人飲水質(zhì)鞏固提升凈水工藝，安裝配備先進的水處理系統(tǒng)，對項目示范區(qū)的居民用水水質(zhì)進行鞏固提升，從而保證當(dāng)?shù)鼐用竦挠盟踩?，為?dāng)?shù)厝孙嬱柟烫嵘峁┛萍贾巍?/p>

1.2 示范工程建設(shè)

示范工程建設(shè)主要包括示范點居民用水現(xiàn)狀調(diào)查分析、水質(zhì)鞏固提升技術(shù)工藝設(shè)計、技術(shù)成果示范和技術(shù)成果推廣4個部分。

1.2.1 示范點居民用水現(xiàn)狀調(diào)查分析。通過對已有資料進行整理，結(jié)合實地調(diào)查，馬鹿塘村、保山寨、普龍寨等區(qū)域以及附近學(xué)校等馬鹿塘村供水工程所覆蓋的人口約3 000人。當(dāng)?shù)鼐用裼盟侩S季節(jié)變化差異不大，平均用水量為350 m3/d。水源點水質(zhì)主要有大腸桿菌和耐熱大腸桿菌等微生物超標(biāo)（表1）。由于水源類型為溪流，雨季渾濁度也容易超標(biāo)。居民飲用水的水源水未經(jīng)過任何凈化消毒處理直接引入蓄水池供水到戶，飲水水質(zhì)問題存在很大的安全隱患。

1.2.2 水質(zhì)鞏固提升技術(shù)工藝設(shè)計。通過對水源水質(zhì)狀況等的分析，設(shè)計水處理工藝方案，篩選水處理設(shè)備裝置。確定凈水處理工藝技術(shù)為“超濾膜+紫外線消毒”技術(shù)。工藝流程見圖1。該工藝主要包含預(yù)處理系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)、紫外消毒系統(tǒng)及供水系統(tǒng)等。

預(yù)處理系統(tǒng)包括砂濾、炭濾。通過砂濾、碳濾和精密過濾系統(tǒng)，減少懸浮物和降低濁度，達(dá)到超濾膜進水指標(biāo)。預(yù)處理系統(tǒng)降低了濾膜負(fù)荷，提高超濾膜使用壽命，保障出水水質(zhì)。

超濾系統(tǒng)包含超濾和清洗2個系統(tǒng)。超濾系統(tǒng)采用超濾膜組件，配有智能電控設(shè)備，定時沖洗、反沖洗，實現(xiàn)了大于膜孔徑分子物質(zhì)的篩分，提高原水水質(zhì)。清洗系統(tǒng)配有清洗泵、反洗水泵、清水箱等設(shè)備及配套儀表管道。濾膜作為過濾介質(zhì)，被截流的物質(zhì)通過沖洗、反沖洗被分離掉，保證水質(zhì)的安全。

紫外消毒系統(tǒng)是近年來應(yīng)用較為普遍的消毒方法[8]。紫外消毒具有效率高、強度大、使用壽命長等優(yōu)點。該消毒裝置可產(chǎn)生強紫外線，細(xì)菌、病毒、藻類生物等被一定劑量的UVC（波長254 nm）照射后，喪失自我復(fù)制能力，從而實現(xiàn)水體水質(zhì)的凈化目的。

原水依次通過預(yù)處理系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)、紫外消毒系統(tǒng)后，存儲在飲用純水箱中，再通過供水管網(wǎng)對馬鹿塘村委會馬鹿塘村、保山寨、普龍寨3個村民小組及1所小學(xué)校和1所幼兒園，供水人口共計0.307 2萬。

1.2.3 技術(shù)成果示范和推廣。該工程的超濾系統(tǒng)采用國內(nèi)先進超濾膜組件4支，通量達(dá)5 m3/h，每天運行16 h，日處理量為400 m3/d。設(shè)備設(shè)有電控系統(tǒng)，定時自動正沖、反沖，及時將臟東西排除，保證水質(zhì)的提升。該項目工程選用“超濾膜+紫外線消毒”技術(shù)成果。原水由原水泵抽至設(shè)備房中的凈化設(shè)備，依次通過石英砂過濾器、活性炭過濾器、保安過濾器、UF超濾器、保安過濾器、紫外消毒器，最后進入產(chǎn)水箱，供給村民。該技術(shù)成果具有低能耗、性能優(yōu)良、占地面積小、運行維護簡單等特點，可在農(nóng)村飲水工程中廣泛推廣。通過建設(shè)示范工程，推廣符合當(dāng)?shù)匾蟮膬羲夹g(shù)，可以消除當(dāng)?shù)仫嬘盟碾[患，保障人民健康，優(yōu)化投資環(huán)境，為全面實現(xiàn)小康社會打下基礎(chǔ)。

2 效益分析

2.1 經(jīng)濟效益分析

超濾技術(shù)在去除分子量300～500 000 D的致病菌、膠體等微生物和大分子有機物方面具有突出優(yōu)勢。該工程采用“超濾膜+紫外線消毒”技術(shù)，取代了傳統(tǒng)的混凝沉淀-過濾工藝，避免了老式水廠建設(shè)周期長、占地面積大、投資成本高、運行費用高等不利因素。超濾膜前增加了預(yù)處理系統(tǒng)，延長了膜的壽命，節(jié)約設(shè)備折舊成本。原水僅一級提升即可，利用自來水勢能差即可滿足超濾膜的壓力，節(jié)省運行成本。采用紫外線消毒技術(shù)，占地面積小，效率高，操作簡單。

2.2 社會效益分析

解決好金平縣飲用水的問題，是關(guān)系到金平縣現(xiàn)在和未來的經(jīng)濟發(fā)展的大事。地區(qū)要發(fā)展，首先解決基礎(chǔ)設(shè)施問題。飲水安全問題關(guān)乎人民群眾健康，是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要部分。飲水安全如果得不到保障，那么對當(dāng)?shù)氐恼猩桃Y將會造成很大的負(fù)面影響。因此，安全飲用水問題是關(guān)系到金平縣城鎮(zhèn)的吸引力的問題，是關(guān)系到金平縣對外來資金的引進和各種高素質(zhì)人才的吸引的問題，是關(guān)系到金平縣現(xiàn)在和將來經(jīng)濟發(fā)展的問題。

解決好金平縣飲用水的問題，關(guān)系到社會局勢的穩(wěn)定。加強飲用水水源環(huán)境保護和管理，是落實十三五規(guī)劃的基本要求，也是實踐生態(tài)文明重要思想的具體體現(xiàn)，更是推進社會主義新農(nóng)村建設(shè)的重要內(nèi)容。在金河鎮(zhèn)馬鹿塘村推廣人飲鞏固提升“超濾膜+紫外線消毒技術(shù)”成果，并進行示范，有利于改善當(dāng)?shù)鼐用竦娘嬎|(zhì)量，從源頭保障居民的健康。此外，我國農(nóng)村地區(qū)廣大，人口眾多，飲水質(zhì)量低下，在全省乃至全國推廣該先進技術(shù)成果，可改善農(nóng)村的人飲質(zhì)量，保障農(nóng)村地區(qū)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

項目不僅解決了當(dāng)?shù)鼐用竦挠盟踩?，也為人飲鞏固提升提供了科技支撐，且有力推廣至全省乃至全國各地，解決農(nóng)村居民飲用水的安全隱患，保障人民的身體健康，造福社會。

2.3 環(huán)境效益分析

工程的預(yù)處理系統(tǒng)中炭濾系統(tǒng)具有較大的表面積，可吸附水體中的污染物，如膠體、微生物、氯、氨、臭味、重金屬離子等。采用熔噴等技術(shù)制作的濾芯可有效去除水體的懸浮物、細(xì)菌等微小污染物。超濾膜的過濾精度在0.001～0.010 μm，可濾除水體中的懸浮物、膠體、細(xì)菌、大分子有機物等有害物質(zhì)。馬鹿塘村人飲鞏固提升工程的水質(zhì)見表2。

由表2可知，人飲鞏固提升“超濾膜+紫外線消毒技術(shù)”可以有效去除懸浮物、膠體、致病菌等微生物。人飲鞏固提升工程覆蓋范圍涉及馬鹿塘村、保山寨、普龍寨3個村民小組及1所小學(xué)校和1所幼兒園，共計0.307 2萬人的人飲安全，解決了飲水水質(zhì)所存在的安全隱患，保證了當(dāng)?shù)鼐用竦挠盟踩?，為?dāng)?shù)厝孙嬱柟烫嵘峁┝丝萍贾巍?/p>

3 結(jié)論

農(nóng)村飲用水安全關(guān)系到人民群眾健康和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。隨著工業(yè)化程度不斷加深，農(nóng)村飲用水安全問題越顯突出。農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程是國家“十三五”部署改善農(nóng)村人居環(huán)境、推進城鎮(zhèn)化、建設(shè)美麗鄉(xiāng)村的重大舉措。金平縣水務(wù)局積極落實國家和省政府政策，推進示范工程建設(shè)，保障居民飲水安全，提高農(nóng)村飲水集中供水率、普及率和水質(zhì)達(dá)標(biāo)率。

該工程是對原金河鎮(zhèn)馬鹿塘村集中供水工程進行改建，工期60 d，改建前水源水未進行凈化處理，檢測發(fā)現(xiàn)水體中總大腸菌群、耐熱大腸菌群和大腸埃希氏菌等指標(biāo)超標(biāo)，水質(zhì)不達(dá)標(biāo)。改建后出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB 5749—2006》中生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生要求。該工程建設(shè)周期短、投資低、出水水質(zhì)高、運行穩(wěn)定、操作簡單，為廣大居民所接受，適合在山區(qū)農(nóng)村地區(qū)推廣。

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