(辽宁省阜新市清河门区农村经济局,辽宁 阜新 123000)
清河门区位于阜新市西部,区内土地总面积95.01 km2,总人口约6.9万人,农村人口约2.2万人。日常生活及饮用水基本由家庭自备水井解决。从2003年开始,国家加大农村供水工程建设,到2013年十年的时间共建设各类饮水工程31处,使用资金达1 655万元,覆盖了2个乡镇15个村30个屯,集中供水覆盖率88%。这些供水工程在很大程度上改善了农村居民饮水条件,使农村居民生活环境更加卫生和便利。到2017年这些工程能够保证收支平衡保持正常运行的有17处,累计供水人口约1.6万人,生猪0.6万头,工程使用率为55%。水质检测取水水源地分布见表1。
表1 水质检测取水水源地概况 个
通过开展水质检测了解工程质量,开展检测指标有34项,微生物指标4项,理化指标30项。水质分四类:
(1)基本合格:新北街道、岭东村工程理化指标合格,细菌合格率40%~80%(丰水期超标)。
(2)阶段性合格:细河堡村工程2015年3月出现镉超标(超限值42%),2017年最新检测结果合格。
(3)一般超标:后窑村工程硝酸盐29 mg/L(超限值41%),不可检出的总大肠菌群>200 MPN/100mL。老爷庙村民屯工程理化指标合格,菌落总数25 000(超限值500倍),不可检出的总大肠菌群>2 419 MPN/100mL。
(4)严重超标:三道壕村工程硝酸盐69 mg/L(超限值245%),总硬度663 mg/L(超限值20%);关家屯村村西工程硝酸盐52 mg/L(超限值160%),氟化物1.3 mg/L(超限值9%),钠230 mg/L(超限值15%);关家屯村村东工程硝酸盐64 mg/L(超限值220%),总硬度631 mg/L(超限值14%),钠226 mg/L(超限值13%);关家屯村小岭屯工程硝酸盐70 mg/L(超限值250%),总硬度786 mg/L(超限值43%);老爷庙村北山工程硝酸盐38 mg/L(超限值90%),菌落总数最高值6 400CFU/mL(超限值128倍),菌群最高值>1 600 MPN/100mL。
从检测数据中可以看出水质情况是一项动态指标,首先枯水期水质明显好于丰水期,微生物指标超标多发生在7、8月份丰水期,主要是因为丰水期水量充沛,高温天气直接加快细菌大量繁殖,尽量不直接饮用生水、生水高温煮沸或气温下降后水质能自行改善。其次工程建设初期好于运行期,说明新开采的水源水质达标,一段时期后是周围环境改变了水质。再就是出厂水好于末稍水,水源经过管路运输过程中出现污染影响水质。我区供水工程以硝酸盐超标最具代表性,达到限值(20 mg/L)的1.9~3.5倍,这种理化指标的超标靠水源自身很难恢复,检测多次数值居高不下。为防止水质问题的进一步发展和扩散,必须采取对策改善水的质量。
2015年我区地下水资源总量为112.2万 m3,较多年平均值248万 m3减少54.8%;农村生活地下水用量约16万 m3,占地下水总量的14%。工业用水约60万 m3,占地下水总量的54%。农田灌溉用水约38万 m3,占地下水总量的32%。2017年遭遇建国以来特大旱情,地下水量急剧下降,全区启动应急供水预案,限制新建水源和灌溉用水,首要保障农村居民饮水需求。除城市供水工程外现有农村供水工程实行定时供水,平均日供水量保持在20~50 m3/d之间,水量可以满足基本生活需求,现有工程还存在提升的必要。建设新的水源工程不仅造成水源重复浪费,水质也不一定有保证。
加入城市管网后水量基本能够保证,同时建设水质净化系统,巩固提升原有工程建设成果。城市管网覆盖小区已推广使用,群众认可率高,是未来改善水质量的必然途径。供水带来收益用于工程的维修和管护,以工程养工程,促进良性运行。综合考虑配套水质净化系统是目前解决水质量问题的最佳方案。
水质量问题应对对策针对我区硝酸盐、硬度、细菌等典型指标的超标程度,配备高硬度水软化与反渗透处理组合设备实行分质供水模式。即居民饮水部分(喝水和做饭用水)采用反渗透处理技术,配备自助刷卡投币取水系统,实现居民24 h自助取水,出水达到生活饮用水卫生标准,其他生活用水(洗漱等)采取现有供水设施。目前这种分质供水模式是应对水质量问题的首选对策,能够满足投资少见效快使用方便等要求。
(1)英砂过滤器:主要作用为采用压力过滤方式截污。内部装填滤料,水从过滤器上部进入,自上而下穿过滤料层之后,水中杂质颗粒便被滤料所粘附截留,从水中分离出来。
(2)全自动软化装置:主要作用为离子软化。利用离子交换树脂上的阳离子将水中的钙镁及其它可交换离子交换,降低水的硬度。离子交换树脂是带有离子交换基团的高分子有机物。其交换基团中的活动部分可选择性地与水中同符号的离子交换,达到去除水中相应离子的作用。
(3)保安过滤器:用于滤除前级设备泄漏的细小颗粒物。外壳采用不锈钢材质,内装聚丙烯熔喷滤芯,去污承载能力强、过滤精度稳定、不产生溶出物及提取物。
(4)高压泵:主要作用为反渗透系统提供动力。设有高低压力保护,与系统实现联动。
(5)反渗透系统:低压高脱盐率反渗透膜,在较低的操作压力下获得高水通量和脱盐率,去除水中溶解盐类、有机物、二氧化硅胶体、大分子物质,去除水中大部分盐分。
(6)紫外线消毒装置:通过紫外光线的照射,破坏及改变微生物的DNA结构,使细菌当即死亡或不能繁殖后代,达到杀菌的目的。它属于纯物理消毒方法,能够满足简单便捷、广谱高效、无二次污染等需求,更便于日后的管理和实现自动化,在水处理中具有很高的价值。
(7)自动取水装置:实现两种出水模式, IC卡一直放在感应区实现长出水式、管理卡设定定额出水即定值式出水,消费时显示每次用水量,水温可控制在常温和60℃~85℃。
水质经过处理后供水建议实行有偿收费,水费约2元(每桶18.9 L),覆盖人口按4 400人(每人日用水量3 L),80%饮用桶装水计算,年供水20.40万桶,年供水收益40.8万元。除供水收益外,工程更带来显著的社会效益。主要表现在巩固和提升农村饮水安全工程质量,提高农村居民的健康水平,减少流行疾病的发病率,减少群众医疗费用支出。每人每年按节约50元计,年可节约医疗费用22万元。两项效益共计62.8万元。除去各项费用20.6万元(折旧费7.84万元,运行期按10年计算,年折旧费率10%;运行费用12.76万元)。净效益42.2万元。工程建设后村民可以实现24 h取水,方便快捷。同时带来经济效益42.2万元/a,可以满足工程的日常维修、设备更换和其它支出。解决水质问题的同时促进工程的良性运行,真正实现农村饮水安全工程的建设目的,使其达到长久有序正常的运行状态,持续发挥效益,达到水资源的有效利用。