大型火山岩分子筛吸附降氟设备在联村集中供水工程中的应用

刘俊龙,王广才,孟 炜

(河北省沧州市水务局,河北沧州 06100)

0 引言

农村饮水安全工程是党和政府的民心工程、德政工程,也是水利工作的重中之重的任务。在解决农村饮水安全工程中,走什么路子,发展什么模式,一直是水利工作者们探讨的技术问题,在工作的实践中我们积极探索如何适应市场经济发展的农村的供水模式。在南皮县寨子镇建设了联村集中供水工程,安装了大型火山岩分子筛降氟改水设备,把高氟水处理成安全水,使安全卫生的水利用输水管道直接入户,按量计征水费。对供水站实行市场化运作、公司化管理、商品化运营的管理办法,取得了良好的社会效益和经济效益。

1 寨子镇联村集中供水概况

寨子镇位于南皮县城东南 35 km,南临漳卫新河,与山东乐陵、宁津相连,东、东北部靠近盐山县和孟村县,区域内地表水匮乏,工农业及生活用水主要依靠地下水。漳卫新河受上游影响,季节性排污严重,浅层水大部分受到污染,深层地下水含氟量 5.8 mg/L。寨子供水站现有 2眼深机井,井深380m和 500m各一眼,配有 φ J 117—50水泵,建 500m3的蓄水池一座,供水加压泵 3套,其中两套正常供水,一套做为备用泵。恒压变频全自动控制,且安装 50m3/h的大型火山岩分子筛吸附降氟设备一套,供水规模控制了 20个村、2个学校、2个医院、镇直机关部门等 2.1万人的饮用水,日供水能力 1 000m3/b,且实现了一户一表,以量计征水费的办法,供水站充分考虑农村用水特点和节水、节能的情况,实行早、中、晚每天三次供水,每次供水时间为 2～3 h的定点供水制度,保证了群众的饮用水安全。

2 火山岩分子筛降氟工艺

2.1 技术性能及工艺

火山岩分子筛是一种呈结晶阴离子型架状结构的多孔硅铝酸盐矿物质。晶穴体积约占总体积的 40%～50%,具有大量均匀的微孔,形成了分子筛的选择吸附特性。其工艺是对火山岩进行粉碎为 2～3 mm长形颗粒状、冲洗、加药煅烧,形成稳定的吸附功能,约 1 kg原料吸附 0.8～1.0g/kg的氟含量。吸附饱和后用 5%的明矾水浸泡 20～24 h,再用清水冲洗后继续使用。火山岩分子筛吸附能力的大小取决于煅烧温度高低和煅烧的时间长短,一般要求在高温 1000℃以上,时间达到 12 h完成。

2.2 工艺流程

按照水质化验结果,寨子供水站水源井的水质含氟量为5.8 mg/L,设计火山岩的用量约为 38 t,故采用 7个玻璃钢罐,直径 1.6m,高 4.3m,两个配药罐,直径为 1.0m,高 1.3m。

图1 火山岩分子筛吸附降氟设备示意图

把 7个吸附罐用进水管在下部并联,罐体上部为出水管并联,目的是让水自下而上运行,确保高氟水与火山岩吸附原料的接触时间和水流过程中均匀程度。防止水流击穿滤料,形成断路,故应在进水管安装流速流量计加以控制。

按每天制水 1 000m3/b计算,每处理 7 000m3水,七天轮回一次,每天有一个吸附罐被药物浸泡冲洗再生。一般用5%明矾水浸泡 20～24 h,再用清水冲洗 2～4 h后继续使用。经过火山岩分子筛吸附降氟的处理,水的含氟由原来的 5.8 mg/L降至 0.6～0.7mg/L,符合规范规定小于 1mg/L的标准要求,出水率为 99.6%以上。但如果原地下水 P H值偏高,还需加酸处理,才能达到理想的降氟效果。

3 运行成本核算

寨子供水站安装的火山岩分子筛制水规模是 50m3/h,水源井配套水泵宜为 50m3/h。可直接与降氟设备连接,不需二次加压。制水按每天再生冲洗一个降氟罐计算,明矾每吨2600元,一次使用明矾 200 kg、合 520元。冲洗泵 1.5k W2 h用电 3度,合 1.8元。工人工资每天 60元,1 000m3水制水降氟成本合计 581.8元,每m3水平均 0.582/m3。

4 经营管理

寨子镇供水站始终坚持社会效益和经济效益两手抓,不断强化内部管理,努力搞好供水服务,为保证群众饮水安全,供水站设有供水、安装维修、收费三个职能部门,采取分工明确,协作密切,实行一户一表,水费每两个月征收一次,水价经物价部门组织听证会核定水价,寨子镇工商贸易较发达,本着优质水,优质价,不同行业水费定价不同。村民生活用水 3元/m3,工商企业生产经营用水 5元/m3,特殊行业用水15元/m3。对村中孤、寡老人给予适当照顾,充分体现社会主义的优越性,也体现了以工商补农的政策。

寨子供水站,以管理求发展,以服务求生存,向管理要效益,他们管理的总原则是保本微利。在保证群众饮用上安全卫生水的同时,自身的实力也不断发展壮大。2007年实现经营收入 22.9万元,赢利 1.6万元。2008年经营收入 24.53万元,赢利 1.88万元。

寨子镇农村集中供水管理站正在以规模化建设、市场化运作、公司化管理、商品化运营的综合性管理方式健康发展,同时为我市发展农村集中供水工程起到了先河作用。