農(nóng)村飲水安全工程中的水處理技術(shù)與凈化工藝

韓冬凝

摘要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活水平逐年提高，對生活質(zhì)量也有了更高的要求。其中農(nóng)村飲水安全問題就越發(fā)受到人們的重視。飲水工程中水處理技術(shù)和凈化工藝在科技高度發(fā)達的今天，也產(chǎn)生了一定程度的進化。本文以常見水處理技術(shù)為切入點，結(jié)合具體使用方法，分析探討，希望對我國農(nóng)村水處理相關(guān)行業(yè)有所幫助。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村飲水安全工程;問題;水處理技術(shù);凈化工藝

飲用水常規(guī)處理技術(shù)在20世紀初期就已初具規(guī)模，我國經(jīng)過幾十年發(fā)展，飲水安全工程受到越來越高的重視。引用水常規(guī)處理的目的主要是去除原水中的顆粒物、懸浮物和病原微生物等。常見水處理步驟包含混凝、沉淀、澄清、過濾和消毒等。全球絕大多數(shù)的水處理廠都在沿用這一流程工藝，我國也不例外。當(dāng)然，保障人民的飲水安全是我國當(dāng)前的首要任務(wù)之一，其中農(nóng)村人口的飲水安全更是重中之重。農(nóng)村飲用水處理凈化工藝的水平和安全性是我國近些年極為重視的項目。水質(zhì)凈化處理技術(shù)就是通過各種工藝，將飲用水中的雜質(zhì)除去，以便讓飲用水達到國家《生活飲用水衛(wèi)生標準》的要求。經(jīng)過凈化的水將不再含有病原體、對人體有害的化學(xué)物質(zhì)，口感也會相應(yīng)提升。由于農(nóng)村環(huán)境的限制，加強水處理和凈化已經(jīng)刻不容緩。

1 農(nóng)村飲用水工程管理現(xiàn)狀

我國農(nóng)村分布廣闊，不同地區(qū)的環(huán)境因素不同，文化有所差異，施工條件各異等原因，造成農(nóng)村飲用水工程的類型、規(guī)模和運轉(zhuǎn)模式都有所不同。這些因素綜合決定了飲水工程的管理模式和水處理技術(shù)的應(yīng)用。一般來說，農(nóng)村飲用水原水通常來自水窖、水池、水庫等，越來越多的農(nóng)村已經(jīng)摒棄了過去農(nóng)戶自建水處理工程的方法，而采取政府統(tǒng)一建設(shè)、使用統(tǒng)一的水處理系統(tǒng)。各農(nóng)村也經(jīng)過民主協(xié)商，成立水協(xié)會等組織，對水處理工程進行合理管控。同時，農(nóng)村供水也正在朝社會化服務(wù)的方向前進。各地也紛紛通過縣水利局和鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利站，定期為農(nóng)戶進行水處理技術(shù)培訓(xùn)，讓大家交流經(jīng)驗，互相學(xué)習(xí)先進的水處理技術(shù)，并由專業(yè)技術(shù)人員進行指導(dǎo)。

2 農(nóng)村飲用水安全存在的主要問題

2.1 ?水源水質(zhì)問題

全球環(huán)境污染已越來越嚴重，我國解決環(huán)境污染問題也勢在必行。在各種環(huán)境問題中，水質(zhì)問題對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊懭諠u加劇。盡管我國對生活飲用水的水質(zhì)提出了明確的標準要求，我國農(nóng)村還是由于各種觀念和技術(shù)原因，造成飲用水的水質(zhì)處理和監(jiān)測領(lǐng)域仍較為落后，各地農(nóng)村的水處理機制和設(shè)備都存在著很多問題。這些問題如果得不到解決，絕大多數(shù)農(nóng)村地區(qū)的生活飲水供水仍然會停留在安全指標以下，這對農(nóng)村飲水安全帶來消極影響。另外，不得不承認的是，農(nóng)村人口的文化程度普遍較低，他們接受新事物和技術(shù)的能力也不足，在日常生活中，對飲水安全沒有給予足夠的重視，甚至有些地區(qū)的農(nóng)民仍然存在著喝生水的習(xí)慣。如此一來，一旦生活飲用水的水質(zhì)出現(xiàn)問題，農(nóng)村人口的健康將會受到巨大威脅。

2.2 水污染問題

工業(yè)時代的到來雖然加快了我國的工業(yè)發(fā)展，但并沒有很好解決我國的水污染問題。對于農(nóng)村生活飲水供水來說，水污染問題的解決更是迫在眉睫。因為水資源對農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展會造成巨大影響。首先，我國近年來雖然加大了工業(yè)污染排放的管控力度，取得了一定的成效，但從整體上來看，每年排放到河流、湖泊中的工業(yè)廢水和污染物仍然不計其數(shù)。尤其在工廠分布較為密集的農(nóng)村地區(qū)，當(dāng)?shù)厮Y源已經(jīng)受到了嚴重污染，這不僅提高了政府和水處理廠的處理成本，還對農(nóng)村生活飲水的水質(zhì)造成了負面影響，嚴重威脅當(dāng)?shù)鼐用竦娘嬎踩Ａ硗?，一些地區(qū)農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等各種行業(yè)的不科學(xué)生產(chǎn)方法，也對當(dāng)?shù)氐乃Y源造成了比較嚴重的污染。發(fā)展情況較好、相對富裕的農(nóng)村地區(qū)，也經(jīng)常會由于人口相對較多，大量化肥和農(nóng)藥不合理排放，造成地表水和地下水的污染，長久影響居民健康。

3 我國農(nóng)村供水工程管理面臨的問題

3.1 基礎(chǔ)設(shè)施老化，水處理技術(shù)落后

我國農(nóng)村遍布各地，覆蓋范圍較廣，自然環(huán)境相對復(fù)雜，農(nóng)村人口逐年稀少，加之很多飲水工程的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施都位置偏僻，和農(nóng)村人口密集居住地點相距較遠。所以，農(nóng)村對基礎(chǔ)設(shè)施的管理經(jīng)常出現(xiàn)疏漏，使得基礎(chǔ)設(shè)施長期受到自然氣候因素的影響而沒有做到充分的養(yǎng)護工作。比如雨水、暴曬等環(huán)境因素都會加速基礎(chǔ)設(shè)施的老化速度。另外，農(nóng)村由于對飲用水安全沒有足夠的重視，水處理技術(shù)相較于我國發(fā)達城市也較為落后。這種現(xiàn)象在我國較為普遍。

3.2 資金投入相對不足

我國農(nóng)村人口多，分布相對分散，為了滿足農(nóng)村人口的生活飲水需求，我國已經(jīng)在各個農(nóng)村建立了飲水工程，并仍在大力推進農(nóng)村的飲水工程建設(shè)。然而，這項浩大工程帶來的成本數(shù)額也極為龐大。目前，我國農(nóng)村飲水工程的建設(shè)，水處理技術(shù)相關(guān)設(shè)備的搭建，主要還是依靠地方政府。然而，這項工程對很多地方政府來說，也是一筆不小的開支。很多農(nóng)村政府甚至無力負擔(dān)，甚至導(dǎo)致無法給當(dāng)?shù)鼐用裾９┙o飲水的地步。

4 農(nóng)村飲水安全工程水處理技術(shù)

4.1 絮凝池水處理

目前，我國農(nóng)村地區(qū)常用的是絮凝池水處理技術(shù)。這種技術(shù)主要分為穿孔旋流絮凝池、折板絮凝池、網(wǎng)格絮凝池等工藝類型。其中最為常見的穿孔旋流絮凝池處理技術(shù)，由多個相互串聯(lián)的絮凝室組成。引用水原水經(jīng)過池壁流入絮凝室中，通過絮凝室的高速旋轉(zhuǎn)，原水顆粒互相碰撞，在絮凝池中形成旋流，達到更好的絮凝效果。絮凝室之間通過孔口進行連接，在孔口逐級擴大之后，原水的流速也會相應(yīng)降低。這種水處理技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)較為廣泛地應(yīng)用在我國各地水處理廠。折板絮凝池水處理技術(shù)是將絮凝池分為多段，相鄰兩段之間用折板進行分割。具體設(shè)置隔板時，隔板根據(jù)設(shè)置方法和作用，又分為相對折板、平行折板和平行直板三大類。折板絮凝池水處理技術(shù)在我國規(guī)模較小的水處理廠應(yīng)用比較廣泛，能夠發(fā)揮較好的水處理作用。網(wǎng)格絮凝池平面在設(shè)置時通常會采用水平柵條。原水在流經(jīng)柵條的縫隙時，水流就會變窄，得到相應(yīng)的處理。

4.2 沉淀池水處理

我國農(nóng)村地區(qū)常見的沉淀池水處理技術(shù)主要分為平流沉淀池和斜管沉淀池兩種。前者構(gòu)造相對簡單，技術(shù)難度不高。通常，平流沉淀池設(shè)計成長方形構(gòu)造，面積較大，對原水的處理效果較好，對各類水質(zhì)也有較好的適應(yīng)性。同時，這種方法技術(shù)難度較低也是其一大優(yōu)勢，尤其在農(nóng)村，一些環(huán)境條件受限的地點，這種方法能夠達到較好的效果。斜管沉淀池水處理技術(shù)是在沉淀池中設(shè)置一定數(shù)量的平行斜管，來達到對水進行處理的目的。這種沉淀池有配水區(qū)、斜管區(qū)、布水沉泥區(qū)等多種功能性區(qū)域劃分。在斜管的沉淀作用下，原水處理效率得到提升。另外，斜管沉淀池技術(shù)相對來說占地面積更小，在農(nóng)村應(yīng)用效果很好，是我國農(nóng)村當(dāng)下應(yīng)用范圍最廣的一種水處理技術(shù)。此外，由于原水在斜管沉淀池中停留時間較短，原水的渾濁程度較高，這種方法的弊端是水質(zhì)難以達標。所以，在應(yīng)用此方法時，應(yīng)盡可能使用渾濁程度較低、水質(zhì)好的原水。

5 水凈化工藝

農(nóng)村飲水工程一般分成集中式和分散式兩種，這兩種形式主要以規(guī)模和受益人口作為劃分標準。這兩種形式在水凈化工藝上也有很大差異，集中式水凈化處理工藝經(jīng)過我國水處理工程幾十年的發(fā)展，已經(jīng)比較成熟。分散式水凈化工程因其規(guī)模較小，相對來說難于管理，在我國當(dāng)下農(nóng)村水凈化工程中，應(yīng)用還不算廣泛。

5.1 水凈化藥劑的選用和混合

飲用水安全工程技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)農(nóng)村原水水質(zhì)的具體情況和當(dāng)?shù)氐乃孔兓?，科學(xué)選擇水凈化藥劑，并對混凝劑成分做出調(diào)整，保證科學(xué)合理的配比。目前，我國農(nóng)村引用水凈化工藝最常用的混凝劑是聚合氯化鋁。技術(shù)人員將混凝劑投入水中，待混凝劑溶解之后進行均勻混合，讓混凝劑發(fā)揮最大作用。技術(shù)人員應(yīng)在藥劑投入水中后做充分均勻的攪拌，確保水和藥劑充分融合。為了讓混合達到最佳效果，技術(shù)人員還應(yīng)創(chuàng)設(shè)最佳的絮凝環(huán)境。技術(shù)人員也可借助離心泵、機械設(shè)備等，加快混合，保證混合質(zhì)量。

5.2 水過濾工藝

水過濾工藝分為過濾和反沖洗兩個步驟。過濾是將沉淀后的原水由水管導(dǎo)入濾池，原水在流經(jīng)池中的濾料層和承托層時，其中細小的顆粒就會留在濾料層的空隙中，這樣原水就得到了初步的凈化。然后，過濾之后的水通過管道收集排出，進行反沖洗步驟的處理。這一步是將沖洗水通過配水系統(tǒng)引流到濾池中，由其中的承托層發(fā)揮作用，將水中的雜質(zhì)帶走，以達到進一步處理的效果。具體在我國農(nóng)村的應(yīng)用中，由于條件所限，原水水質(zhì)較好的地區(qū)，可以只選擇使用過濾步驟，取消反沖洗步驟。

5.3 氧化工藝

農(nóng)村地區(qū)由于其生產(chǎn)模式制約，當(dāng)?shù)剞r(nóng)藥、化肥的使用量巨大。加上各種生活污水排放不達標、處理不及時，農(nóng)村原水中氮、磷的含量普遍較高。氮、磷可以讓水中的藻類大量繁殖，藻毒素釋放量超標會降低水質(zhì)，對水安全造成嚴重威脅。同時，氮、磷含量過高也會對人體健康造成不同程度的損害。使用氧化法可較好地對水中的藻毒素進行處理，對農(nóng)藥和其它亞硝酸鹽類物質(zhì)也有很好的處理效果。

5.4 膜分離處理

超濾、納濾、反滲透膜分離處理技術(shù)雖然是新興概念，經(jīng)過近些年的發(fā)展，已經(jīng)形成了較為成熟的水處理體系。農(nóng)村可以積極引用這種技術(shù)，就目前處理效果來講，這種技術(shù)的效果最好。它幾乎可以去除水中的所有微生物，顯著提高水質(zhì)。而且，超濾膜早已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，其成本較過去大幅度降低，技術(shù)也比較成熟，已經(jīng)在城市水處理廠中得到廣泛應(yīng)用。納濾膜是這幾年國內(nèi)外爭相研究的水處理技術(shù)，它獨特的分離特性讓它能夠較好地過濾掉水中的重金屬離子、有機物，甚至細菌和病毒，且經(jīng)過納濾膜處理的水，質(zhì)量更加穩(wěn)定。農(nóng)村政府應(yīng)大力推行先進的水處理技術(shù)，從水處理廠到每一個家庭，政府都應(yīng)積極推進先進水處理技術(shù)的落實。

當(dāng)前我國農(nóng)村水污染比較嚴重，采取各種水處理方法和凈化工藝已經(jīng)是形勢所需，刻不容緩。各地政府應(yīng)對此予以高度重視，克服農(nóng)村現(xiàn)實問題，加快水處理工程的建設(shè)，加大水處理技術(shù)應(yīng)用的力度，提高農(nóng)村水質(zhì)，保證農(nóng)村人口的飲水安全。村民也要提高安全意識，認識到飲水安全對于農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展的重要意義，認識到飲水安全不光關(guān)系到經(jīng)濟發(fā)展，還關(guān)系到子孫的健康成長，切不可馬虎大意。