北方农村小型除铁锰水厂运行效果研究

侯新月，赵 微，高雪杉

(黑龙江省水利科学研究院，黑龙江 哈尔滨 150080)

2016年至2020年国家实施农村饮水安全巩固提升工程，主要建设内容为新建或改造水源、供水管网和安装水质净化、消毒等设施设备。黑龙江省位于我国北方地区，农村供水工程是以地下水为水源的小型集中供水工程为主，占工程总数的90%以上，水源铁锰超标现象比较普遍。工程在运行管理中也不同程度的存在建设标准偏低[1-2]，采用的技术相对比较落后[3-4]等问题，进而影响水质达标率。因此，本文以地下水为水源、水源铁锰超标的小型集中供水工程为研究对象，采用化学分析等方法，对水源各环节水质进行跟踪监测，以期为北方农村小型集中式供水工程建设模式的研究积累可靠的实践经验和数据支持。

1 工程简介

G水厂位于我国北方地区，2011年建成，工程总投资389.53万元。采用地下水水源，联村工程，覆盖4个行政村13个自然屯。供水1431户、 5011人。日供水量384 m3，供水厂房99 m2。划定了水源保护范围，设置了水源保护标识，水源井3眼，井深140 m，单井出水量20 t/h。铺设输配水管网57 581 m。管材PE，管顶埋深2.8 m，检查井13座。分时供水，2次/d，每次2 h。G水厂采用的水源井水量充足，符合《村镇供水工程技术规范》(SL 310—2004)[5]中取水量的设计要求，水质符合《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)中Ⅲ类水的标准[6]，满足作为生活饮用水水源标准。水源铁锰微量超标，配备了锰沙过滤罐，为使供水水质达到《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求[7]，水厂配置高纯型二氧化氯消毒设备[8-10]，水厂工艺流程图见图1。

2 水质监测结果分析

为了判断水厂水源水、出厂水和末梢水是否符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)要求，分别对水源、出厂及末梢的水样进行水质分析。分析指标包括5类，分别为：微生物指标、毒理指标、感官性状和一般化学指标、放射性指标、消毒剂常规指标。水质检测采样时间为期3个月。水样检测方法参照《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750—2006)执行，每个水样的检测重复3次。各分析指标情况详见表1～表5。

表1可见，3个月以来G水厂水源水、出厂水和末梢水总大肠菌群均未检出，菌落总数在19～31 CFU/mL，未超过100 CFU/mL的标准，可见微生物指标均合格，这一结果与课题组前期的研究结果相一致，主要是因为黑龙江省地下水常年温度保持在4～8 ℃间，温度较低，不利于微生物繁殖。

图1 水厂工艺流程图

表1 微生物指标

检测项目限值第1天水源水出厂水末梢水第31天出厂水末梢水第61天出厂水末梢水第91天出厂水末梢水总大肠菌群/(CFU·(100mL)-1)不得检出---------耐热大肠菌群/(CFU·(100mL)-1)不得检出---------大肠埃希氏菌/(MPN·(100mL)-1)不得检出---------菌落总数/(CFU·mL-1)100-202329312219-31

表2可见，3个月以来G水厂水源水、出厂水和末梢水砷、镉、铬、铅、汞、硒和三氯甲烷检出值均低于限值的1/10；氰化物水源水、出厂水和末梢水均低于0.002 mg/L;氟化物水源水、出厂水和末梢均为0.39 mg/L低于1.0 mg/L的限值;硝酸盐水源水、出厂水和末梢均为1.6 mg/L;低于10 mg/L的限值;四氯化碳水源水、出厂水和末梢水均低于0.0020 mg/L的限值，可见水源水、出厂水和末梢水毒理指标均合格。

表2 毒理指标

续表2

表3可见，3个月以来G水厂水源水、出厂水和末梢水感官性状和一般化学指标均合格。

表4可见，3个月以来G水厂水源水、出厂水和末梢水放射性指标指标均合格。

表3 感官性状和一般化学指标

表4 放射性指标

表5可见，3个月以来G水厂出厂水二氧化氯浓度维持在0.65～0.80 mg/L之间，末梢水二氧化氯浓度维持0.53～0.78 mg/L之间，均符合限值的规定，出厂水和末梢水消毒剂指标均合格。

表5 消毒剂指标

表1至表5可见，G水厂运行3个月以来水源水、出厂水和末梢水指标均达到GB/T 5749—2006的要求，消毒效果稳定，消毒剂余量符合标准，可见G水厂能够稳定运行。

3 结 论

以G水厂作为以地下水为水源、铁锰超标的北方小型供水工程的代表，本文开展了水源水、出厂水和末梢水的水质分析，主要研究成果如下：

(1)G水厂运行3个月过程中水源水出厂水及末梢水水质稳定达标。

(2)G水厂运行3个月过程中消毒效果稳定。

(3)G水厂水处理及消毒工艺合理，能够稳定地保持水处理效果。