镇沅县水利水电勘测设计队
摘要：根据地表水的污染程度，结合云南省农村饮水不安全现状及农村饮水工程现状，探讨如何进行水质处理净化。本文中主要讲述的是地表水经过混合、絮凝、沉淀、过滤和消毒几个环节，达到水质净化要求，并最终通过实际应用，研究适宜于农村饮用水的水质处理技术。
关键词：农村饮水安全；水质；水处理技术
1前言
水对人的生命和健康至关重要。科学研究表明，人体的59%～66%是由水组成的。要维持人的健康基本需求，每人每天至少要得到20L安全饮用水。加上其他日常生活用水，每人每天大约需要50L水。目前，全球每六人中有一人不能持续获得安全饮用水。发展中国家80%的发病及死亡与水有关。在中国，通过饮水发生和传播的疾病就有50多种。要减少疾病，提高健康水平，最行之有效的措施就是使所有人得到安全的饮用水和合格的卫生条件。
2农村饮水现状（以云南省为例）
2.1农村饮水不安全现状
根据饮水安全评价指标体系，截止到2014年底，全省农村饮水不安全人口811.12万人，饮水不安全人口占农村总人口的34.11%，其中饮水水质不达标人口305.07万人。
2.2农村饮水工程现状
由于云南省各地地理条件、水源条件不同，各地经济发展不平衡，农村供水工程主要以集中供水和分散式供水两种形式为主，其中利用分散式供水居多。全省集中式供水工程11631处，供水总规模752115m3/d，解决农村饮水人口830.03万人，占农村总人口的34.91%；利用分散式供水解决农村饮水总人口为1547.73万人，占农村总人口的65.09%。。
3地表饮用水水质处理技术研究
以地表水为水源的常规给水处理工艺，一般有混合、絮凝、沉淀、过滤和消毒几个主要环节，粗略的可以分为一级处理混合、絮凝、沉淀和二级处理过滤两个阶段。这种传统工艺的理论，建立在以粘土胶体微粒和致病细菌为主要处理对象的基础上，处理方法针对的是胶体颗粒布朗运动、颗粒间的静电斥力及颗粒表面的水化学作用导致的稳定性。一级处理的技术核心是利用絮凝剂的电离特性，发挥其电离、水解产物的压缩水中胶体双电层和电性中和、高分子长链状吸附架桥及沉淀物卷扫等作用，使水中杂质失去稳定性、形成大的絮凝体并沉淀去除二级处理则模仿天然过滤，利用滤料对颗粒的粘附等作用截流水中悬浮杂质。传统处理方法的典型处理工艺流程为取水预处理-加药混合-搅拌混凝-沉淀-过滤-消毒-加压输送。
3.1预处理
预处理是设置在传统处理工艺之前的各种处理措施，包括格栅筛除原水中的漂浮杂物，预氯投加，调整原水的值，泥砂在预沉池中预沉以及投加粉末活性炭或生物过滤等各种工艺措施。我国的预处理工艺主要是预氯投加，即在长距离输水管的起始点小剂量加氯，或在预沉池前投氯目的有初步杀死水中的微生物、氧化有机物、增加混凝、保证充分的消毒效果等。粉末活性炭的投加多为季节性，当水质严重污染时，为了去除臭味和有机物而采用的临时性措施。由于我国生活水准所限，粉末活性炭投加对制水成本影响较大，采用不普及，多数自来水公司仅在源水污染严重时，季节性投加。从投加粉末活性炭的效果看还是令人满意的。
3.2常规处理
3.2.1加药混合
加药混合是给水一级处理的第一个环节，是絮凝的基础。所谓的“药”，就是各种各样的絮凝剂，投加到水中后，它能够迅速离解，并发生水解反应，产生多种配合物和聚合物，在不同阶段，发挥电性中和、吸附架桥等作用。混合的要求是快速剧烈，目的是促进混凝药剂扩散速度，使絮凝剂的水解聚合物均匀分布于水体，以利絮凝剂水解、聚合并充分发挥各种高电荷低聚合度物质对胶体颗粒的电中和脱稳作用使胶体脱稳。
3.2.2絮凝反应
自药剂与水均匀混合起直至大颗粒絮凝体形成为止，总称混凝过程。“反应”是指通过机械或水力搅拌造成颗粒碰撞，使小颗粒聚集成大颗粒絮状物的过程。由于大的絮凝体容易破碎，自反应开始至反应结束，随着絮凝体逐渐增大，促使颗粒间碰撞的搅拌强度应逐渐降低。因此，絮凝反应阶段的要求是“为絮凝体的成长创造最有利的条件”。按照搅拌的方式不同，“反应池”有水力在流经复杂形状的构筑物或设备时，受到不同强度的扰动，效果等同于机械设备在水中进行的搅动、机械等形式。
3.2.3沉淀
沉淀是指经过絮凝脱稳的悬浮颗粒依靠重力作用，从水中分离出来的过程。该过程是水处理的一个重要环节，前面的混合反应并不能将杂质从水中分离出去，而是为沉淀“做充分的准备”，使比较细小的杂质颗粒形成大的、“易于沉淀的”较大絮凝体，在沉淀环节，绝大部分杂质会被去除而且，该过程效果的好坏将直接影响其下继处理构筑物一一滤池运行的效果，沉淀池出水处，反映水处理运行效果的主要指标—浊度，规范一般要求控制在巧以下，实际运行中为确保水质的整体优良，该指标优化运行的目标值为。
3.2.4过滤
过滤在水处理上一般称为二级处理，通常是设于沉淀或澄清、气浮等一级设施之后，是指以石英砂等粒状滤料层截流水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。过滤的功效，不仅在于进一步降低水的浊度，而且水中有机物、细菌乃至病毒等将随浊度的降低而被去除。即使残留于滤后水中的细菌、病毒等在失去浑浊物保护或依附时，在滤后消毒过程中也将容易被杀灭，为滤后消毒创造了条件。在生活饮用水的净化工艺中，有时沉淀池或澄清池可以省略一般是源水浊度在以下时，但过滤是不可少的，它是保证生活饮用水卫生安全的重要措施。
3.2.5消毒杀菌技术
为保证人体的健康，防止水至疾病的传播，生活饮用水中不应含有致病微生物，其中主要是细菌性和病毒性病原微生物。我国生活饮用水卫生标准规定细菌总数不超过个几，大肠菌群不超过个几。消毒杀菌技术已成为给水处理中不可缺少的处理手段之一。
4地下水中重金属（铁、锰）处理
4.1地下水中铁锰的来源
地下水中的铁、锰源于地壳物理化学变化。铁、锰来源于岩石和土壤中的铁、锰矿物。地下水中含有有机质及二氧化碳气体，由于有机质在地下水中的降解，一方面消耗水中或土层中的氧，使介质的氧化还原电位降低。另一方面分解产生游离的二氧化碳，使水体的腐蚀性增强。同时，由于二氧化碳溶解可使水体呈现弱碱性，溶解度增大，从而使铁、锰不断从含水层中迁出，使地下水体中铁、锰的含量增高。
4.2含铁锰地下水水质处理技术
4.2.1除铁原理
曝气→反应→过滤，曝气时，二价铁氧化成三价铁的反应过程是酸性碳酸盐先分解为Fe（HCO3）2→Fe（OH）2+2CO2，然后氢氧化铁被氧化成为Fe（OH）3的胶体沉淀，4Fe（OH）2+O2+2H2O→4Fe（OH）3，最后进入滤池沉淀。
4.2.2除锰原理
锰的氧化过程很慢，一般采用含有二氧化锰的天然锰砂作为除锰时的滤料，将曝气后的水通过锰砂滤池，这样就可在滤料层中完成二价锰的氧化和二氧化锰的去处。二价锰与氧的反应为2Mn2++O2+2H2O→2MnO2+4H+理论上，每氧化1mg/L的二价锰需要0.29mg/L的氧，实际上所需氧量比理论值高的多，需要通过实验或生产运行才能得出不同工程的需氧量。
5结语
饮用水净化处理技术已不局限于常规水处理范围，在实际应用中，应根据原水水质和应用需求选择合适的工艺或工艺组合；在选择应用之前，最好先进行中试研究。解决农民群众饮水安全问题，是贯彻“以人为本”，全面建设社会主义新农村的需要。引进科技创新，探讨适合农村条件的水处理技术，可以更有效地解决农村饮水安全问题。源与环境意识，才是确保水库安全的根本保障。
参考文献：
[1]白伟锋.探讨水质处理技术在铁岭农村饮水安全工程中的应用[J].地下水，2014，（04）：137-138.
[2]谭国栋，陈俏梅，张晓伟，姜洋.饮用水水质处理技术在农村饮水安全工程中的应用研究[J].南水北调与水利科技，2007，（02）：40-42+61.
论文作者:黎艳
论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期
论文发表时间:2017/3/7
标签：絮凝论文; 饮水论文; 水质论文; 水中论文; 农村论文; 颗粒论文; 胶体论文; 《基层建设》2016年第33期论文;