和政县城乡饮水安全保障技术研究与应用

范宝鹤，张怡娉

（甘肃省生产力促进中心 甘肃，兰州 730000）

近年来政府投入大量资金用于安全饮水改造提升，城乡饮用水状况有了明显改善，但由于技术、管理等问题，致使部分地区，特别是贫困乡村饮水状况仍然达不到健康标准要求。

据水利部2019 年数据显示，我国基本完成农村饮水安全巩固提升工程建设，17 个省份完成农村饮水安全脱贫攻坚任务，农村集中供水率超85%、城乡自来水普及率超80%，先进条件的省份、地区已率先开展了城乡供水一体化建设任务。现阶段，农村地区供水模式已形成城乡一体化供水、小型集中供水、分散供水并存的城乡统筹供水格局，是未来一定时期内农村供水模式面临的基本局面。

随着城乡居民生活水平日渐提高，对城乡生活用水特别是饮用水的水质及需求量日益上升，水质安全及保障成为了新的问题。在新时代政策背景下，面向和政县水资源分布及实际利用状况，研究饮用水安全保障技术在当地城乡饮用水制备中的具体应用，对当地城乡饮水安全保障技术可以提供先进经验和模式示范。

1 和政县城乡用水现状

和政县位于甘肃省临夏回族自治州南部，地处青藏高原与黄土高原交汇地带，平均海拔2200米，地貌特征山丘起伏、沟壑纵横、山多川少，全境以太子山为主山脉，形成南北向伸延的山脉4 条，西东向伸延的山脉2 条。辖9镇 4 乡，有汉、回、东乡等 9 个民族，常住人口 20.45 万人。全县水资源量丰沛，但是县域内区域间用水结构受农业产业布局和种植结构影响用水结构差异明显，整体而言农业用水整体比重偏大。据统计，和政县农业、工业、生活用水量分别占总用水量的56.51%、12.89%、30.34%。生活用水量达到580万立方米，其中城镇居民生活用水130 万立方米，农村居民生活用水395 万立方米，建设用水30 万立方米，第三产业用水25 万立方米，用水需求和水资源利用方式间的矛盾日渐凸显。

2 城乡饮用水存在的问题

由于特殊的地理环境，使和政县全县水资源有效利用分布严重失衡。特别是北部山区梁家寺等9个乡镇，历史上长期饮用沟道积水和河道地表水，人畜混饮，卫生条件得不到保障，常年多发甲状腺疾病及大骨节病等地方病。随着和政县农村饮水安全工程的推进，解决了农村自来水入户的问题，但由于技术、管理等问题，一般通过各地区小型人饮工程解决周围村镇的饮用水问题，存在工程分散，技术人员较少，日常检查维修成本较高，造成饮水安全隐患，不利于保障农村居民饮水安全。

据检验检测数据，当地自来水出厂水质虽然达到国家标准《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）相关要求，但在外部运输过程中，管道内壁管网中依然含有氯、碳酸根离子及硝酸根离子等积聚，致使出水水质的透明度、浑浊度以及微量元素含量等高于出厂水质。此外，地表取水容易受到工农业生产排放影响，近年来化学肥料及农药的过度使用，容易影响到出厂水的水质，降低卫生水平。即使排除水质及外源性污染（比如土壤中农药渗漏等），在自来水出厂后正常的输送中，也容易产生多种有害物质。

3 城乡饮用水安全保障技术研究

3.1 水源质量安全保障

太子山区大气降水和基岩裂隙水为和政县主要水源，涵养水资源生态环境，对周边群众开展环保宣传，定期对水源点进行安全隐患排查，每年实施第三方检验机构水质化验，在海眼泉取水口上游100m附近处设置监测断面，设定水面下0.5m处为采样基准处，监测项目参照国家标准《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）各项要求进行，基础监测项目参照《地表水环境质量评价方法（试行）》（环办〔2011〕22 号）具体开展相关内容的评价，所需补充的特殊及特点监测项目，采用单因子评价法开展具体内容的评价。

3.2 饮用水净化制备核心工艺

水质净化制备饮用纯净水的工艺严苛，需要经过多种复杂而精准的程序，去除水中含有损害人体的泥沙、悬浮物、胶状物质、杂质等大于20μm 的颗粒物质以及大量有害生化有机物，降低水中的残余氯值及有害微量元素根离子，改善水质硬度，优化水质的透明度及浑浊度，进行脱盐处理，去除有害的可溶解性固体及细菌、病毒等。

3.2.1 净化水质预处理系统 净化水质预处理系统是饮用水净化制备的核心环节，初始工艺通过采用石英砂多介质过滤器自动进行反冲洗、正冲洗等一系列操作，滤材采用高分子聚乙烯丙纶防水材料（PPF）；二阶工艺通过采用活性炭过滤器，去除水中大量有害生化有机物，降低水中的残余氯值及有害微量元素根离子；三阶工艺采用阳离子树脂对水进行软化，当含有硬度离子的原水通过常用钠离子树脂层时，通过释放钠离子，其功能基团与钙、镁离子结合，交换吸附使钙、镁离子含量降低，对较硬水质进行软化；四阶工艺采用孔径小于6μm 的过滤装置进一步净化水体水质，使水的透明度和浑浊度得到优化，保证工艺后段反渗透系统的进水要求。预处理系统示意图如图1所示。

图1 预处理系统示意图

3.2.2 RO反渗透工艺系统 完整的反渗透系统如图2所示。

图2 完整的反渗透系统示意图

通过定期对和政县水源点进行安全隐患排查，每年实施第三方检验机构水质化验，确保水源质量安全的基础上，开展饮水安全保障技术研究与应用，确定采用制水车间、原成品库、灌装车间、成品库等4组独立控制系统，对水质经过石英砂多介质过滤系统、活性炭过滤系统、钠离子过滤系统进行软化、微米级精密过滤装置四阶过滤工艺，达到去除水中含有损害人体的泥沙、悬浮物、胶状物质、有害杂质等大于20μm的颗粒物质以及大量有害生化有机物、可溶解性固体及细菌、病毒，降低水中的残余氯值及有害微量元素根离子，改善水质硬度，优化水的透明度和浑浊度的目的。

4 安全饮水保障体系

4.1 “1+13”安全饮水保障体系模式建立

以和政县城所在地为中心，完善反渗透工艺系统，通过集成国内先进的XFC18-18-6 三合一体灌装机、WD-150A 热缩收缩膜包装机、MB-400-Ⅱ自动套膜封口机、PM-150 自动套标机；ZG-6 直线灌装机，XP-6 自动洗瓶机、热蒸汽收缩膜机，形成和政县饮用水制备生产线。并通过建立饮水安全保障技术示范基地，形成安全饮用水应急保障储备。在此基础上，以县城为中心，在13 个乡镇建立统一配送点，配套建设电子商务系统，通过网络调度、统一配送和网络支付系统进行配送结算，从而建立全县城区及各乡镇、邻近县市“1+13”安全饮水保障配送体系。

4.2 “1+13”安全饮水保障体系主要优势

依托生产基地建立全县城区及各乡镇、邻近县市“1+13”安全饮水保障配送体系，解决县域群众健康科学饮水问题，通过纯净水进厂矿、进学校、进居民区，可以引导树立健康的饮水和生活方式转变，降低群众各类传染病和重大疾病发生概率。

5 结论

通过面向和政县水资源分布实际状况，立足水资源高效开发利用，在定期对和政县水源点进行安全隐患排查，每年实施第三方检验机构水质化验，确保水源质量安全的基础上，开展和政县饮水安全保障技术研究与应用，确定采用制水车间、原成品库、灌装车间、成品库等4组独立控制系统，确立了净化水质预处理系统、RO 主机系统和臭氧杀菌系统组成的反渗透工艺系统，对水质经过石英砂多介质过滤系统、活性炭过滤系统、钠离子过滤系统进行软化、微米级精密过滤装置四阶过滤工艺，达到去除水中含有损害人体的泥沙、悬浮物、胶状物质、有害杂质等大于20μm的颗粒物质以及大量有害生化有机物、可溶解性固体及细菌、病毒，降低水中的残余氯值及有害微量元素根离子，改善水质硬度，优化水的透明度和浑浊度的目的。在此基础上建立全县城区及各乡镇、邻近县市“1+13”安全饮水保障配送体系，同时建立安全饮用水应急保障储备，从而解决县域群众健康科学饮水问题，引导树立健康的饮水和生活方式转变，降低群众各类传染病和重大疾病发生概率，对当地城乡饮水安全保障技术提升和供水模式完善有着良好示范和带动，能够为省内同行业提供良好的示范模式。