河北省農(nóng)村高氟水處理模式探討

河北省農(nóng)村高氟水處理模式探討

□呂旺

隨著人們生活水平和健康意識的不斷提高，人們對飲用水質(zhì)也越來越關(guān)注。高氟作為農(nóng)村飲水工程水質(zhì)不達標(biāo)的主要問題之一，各級政府和多部門的技術(shù)人員在解決高氟水水質(zhì)方面做了大量的工作。從目前看，高氟水處理技術(shù)基本成熟，已形成了以反滲透法、納慮法、混凝沉淀法、吸附法等為主的除氟技術(shù)，通過在全省高氟水地區(qū)的工程建設(shè)和應(yīng)用，探索出了3種適應(yīng)本省農(nóng)村高氟水處理的技術(shù)配套模式。

1.我省高氟水現(xiàn)狀

我省是全國氟中毒重病區(qū)之一，主要分布在東南部的黑龍港運東地區(qū)，涉及邯鄲、邢臺、衡水、滄州、廊坊等5個市。該地區(qū)水資源匱乏，淺層地下水多為苦咸水，深層地下水多為高氟水，礦化度為1～3g/L，含氟量達2～5mg/L，水源水質(zhì)超標(biāo)嚴(yán)重。

2.高氟水的危害

研究表明，適量飲用氟對人體是有益的，也是人體中不可缺少的微量元素，人體所需的氟主要來自飲用水，但長期飲用高氟水會對身體健康造成嚴(yán)重危害。我國規(guī)定氟在飲用水中的限值為1.0mg/L，當(dāng)超過限值時容易出現(xiàn)氟斑牙、氟骨病及其他神經(jīng)、心臟等疾病。

3.高氟水的處理模式

我省進行了10多年的高氟水處理，已形成了以反滲透法、納慮法、混凝沉淀法、吸附法等為主的除氟技術(shù)，通過實際應(yīng)用，探索出了3套適應(yīng)不同含量和規(guī)模的農(nóng)村高氟水處理的技術(shù)模式。

3.1 分質(zhì)供水模式

農(nóng)村分質(zhì)供水模式就是將居民飲用水和日常生活用水，按不同要求的水質(zhì)分別供水。居民飲用水主要采用反滲透和納濾法為主的膜分離技術(shù)，該技術(shù)具有分離效率高、節(jié)能、操作簡便等優(yōu)點。除能夠有效去除飲用水中的氟離子外，還能對水中的有機物、微生物、細菌和病毒等進行分離控制。分質(zhì)供水按照處理水量的多少又分為兩種。

一是單村膜處理+常規(guī)供水技術(shù)模式。單村膜處理+常規(guī)供水技術(shù)模式，用于以村為單位建設(shè)水處理站，包括一個制水間和一個取水間，制水間放置除氟設(shè)備（反滲透、納濾），取水間放置自動刷卡取水裝置，村民自助到水處理站刷卡取水，用于飲用。原管網(wǎng)自來水用于日常生活用水。

技術(shù)特點：該模式具有處理效果好，工程建設(shè)成本低，設(shè)備為全自動運行操作簡單，持續(xù)運行率高。但飲用水需自取，設(shè)備棄水量相對較小。

適用條件：對原水水質(zhì)適用范圍廣，適用常規(guī)供水沒有處理或氟化物超標(biāo)地區(qū)。

二是規(guī)?；ぬ幚?常規(guī)供水技術(shù)模式。規(guī)?；ぬ幚?常規(guī)供水技術(shù)模式，適用于以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位及更大范圍建設(shè)一處水處理廠，除氟設(shè)備為反滲透、納濾。生產(chǎn)桶裝水，以配送的方式覆蓋整個鄉(xiāng)鎮(zhèn)及以上范圍，當(dāng)?shù)厝罕娋徒徺I桶裝水用于飲用，原管網(wǎng)自來水用于日常生活用水。

技術(shù)特點：該模式能夠有效解決水廠附件一個區(qū)域飲用高氟水問題，相對于單村模式，覆蓋面更廣，取水更加方便，但設(shè)備棄水量較高。

適用條件：對原水水質(zhì)適用范圍廣，常規(guī)供水沒有處理或氟化物超標(biāo)地區(qū)。

3.2 混凝沉淀與吸附組合處理技術(shù)模式

混凝沉淀與吸附組合處理技術(shù)是以羥基磷灰石為基本材料的濾料除氟方法。羥基磷灰石具有與骨骼和牙齒相似的無機成分，在醫(yī)學(xué)上可作為牙齒和骨骼的代用品。該技術(shù)的除氟濾料分為球狀濾料和粉狀濾料，根據(jù)粉狀及球狀羥基磷灰石的除氟性能及自身的材料特性，采用將兩種濾料組合使用的應(yīng)用方式。球狀濾料主要是物理吸附作用，粉狀濾料吸附水中的氟離子后，經(jīng)絮凝沉淀與水脫離，直接排出。

技術(shù)特點：組合式除氟工藝，具有適用性強、除氟速度快、安全環(huán)保，處理過程無額外物質(zhì)進入成品水，出水水質(zhì)安全。

適用條件：對水質(zhì)適應(yīng)性強，通過粉狀投加量的調(diào)整來處理不同含氟量的原水，特別適用較大工程。

3.3 接觸沉淀法處理技術(shù)模式

接觸沉淀除氟法的原理是，向高氟水中投加鈣和磷酸鹽，使二者與水中的氟化物形成沉淀，生成的氟磷灰石沉淀物經(jīng)過濾而除去。

技術(shù)特點：接觸沉淀除氟是獨立的技術(shù)體系，兼具混凝法和吸附法的特點；與混凝法的相同點是投藥操作，不同點是接觸沉淀需經(jīng)活性濾料過濾；與吸附法的相同點是氟的去除機理為吸附，不同點是接觸沉淀無需濾料再生操作。

適用條件：接觸沉淀除氟工藝適用于中低度超標(biāo)高氟水的規(guī)?；┧こ蹋怀鎏攸c是特別適用于高堿度高氟水，日常操作簡單，出水水質(zhì)保證率高，以及外排水量小。

4.總結(jié)與建議

近年來，國家及各級政府對高氟水治理投入的不斷加大，農(nóng)村飲水安全取得了初步成效，在高氟區(qū)建成各類農(nóng)村供水工程2768處，安裝配備水質(zhì)處理設(shè)施800多臺套，1000多萬農(nóng)村居民飲水不安全狀況得到初步改善。但是除氟設(shè)備和運行成本高，給國家和農(nóng)民造成了一定的負擔(dān)，而且設(shè)備更新投入和管理水平低，難以保證農(nóng)村居民長期喝上安全水、放心水。為此提出如下建議：一是國家應(yīng)繼續(xù)加大資金投入，以南水北調(diào)水源為基礎(chǔ)建設(shè)水源置換工程并出臺水價優(yōu)惠政策和補貼措施，減輕農(nóng)村群眾負擔(dān)；二是繼續(xù)加強新技術(shù)及產(chǎn)品的研發(fā)，降低設(shè)備投入及運行成本，保證可持續(xù)發(fā)展；三是注重人員培訓(xùn)制定科學(xué)合理的管理制度，確保工程長期發(fā)揮效益?！?/p>

2017-04-07

呂旺，男，漢族，河北省水利技術(shù)試驗推廣中心，工程師。