構(gòu)建全過程飲用水安全保障技術(shù)集成體系

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——“東北村鎮(zhèn)地下飲用水安全保障適用技術(shù)研究與示范”成果簡介  
 

      “東北村鎮(zhèn)地下飲用水安全保障適用技術(shù)研究與示范”課題針對東北地區(qū)遼河流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過量施用化肥、農(nóng)村生活垃圾任意丟棄、生活污水未經(jīng)處理任意排放等造成的村鎮(zhèn)地下水源地有機物、氮等污染問題，通過村鎮(zhèn)地下飲用水源地污染負荷特征、污染負荷削減與控制技術(shù)、水質(zhì)消毒凈化工藝與防低溫管道施工新工藝以及地下飲用水安全保障適用技術(shù)集成與示范研究，建立東北村鎮(zhèn)地下飲用水源地污染控制與安全保障示范基地，從而大幅度提高村鎮(zhèn)飲用水的質(zhì)量，為遼河流域以及東北地區(qū)村鎮(zhèn)安全飲用水提供技術(shù)支撐和樣板。標志性成果：東北村鎮(zhèn)飲用水水源保護

      與安全供水技術(shù)模式

      針對東北村鎮(zhèn)飲用水特點，特別是主要取水水源原水水質(zhì)差，水質(zhì)中硝酸鹽氮、有機物、濁度、鐵、錳超標，凈化設(shè)施缺乏，供水保障率低等突出問題，突破水源地污染負荷源頭阻控技術(shù)、有機排水生物生態(tài)聯(lián)合處理技術(shù)、射流曝氣技術(shù)、“氣升水淋”反沖洗技術(shù)、鐵錳微電解氧化——沉淀——過濾組合凈化技術(shù)、水質(zhì)消毒凈化技術(shù)及防低溫管道施工新工藝，形成了以“飲用水水質(zhì)達標”和“環(huán)境改善”為目標的從“源頭”到“水龍頭”的水源地保護與供水安全綜合防控技術(shù)模式，通過該技術(shù)集成模式的推廣應(yīng)用，示范基地供水系統(tǒng)出水水質(zhì)基本達到GB5749-2006規(guī)定。

      課題自主研發(fā)配套水質(zhì)鐵錳曝氣過濾器、水質(zhì)鐵錳微電解氧化——沉淀——過濾組合凈化技術(shù)工藝、有機排水地埋式微動力一體化處理工藝設(shè)備各1臺（套），申請國家發(fā)明專利6項，授權(quán)國家發(fā)明專利2項。課題完善和制定了《清原滿族自治縣農(nóng)村飲水工程管理細則》、《清原滿族自治縣農(nóng)村自來水管理條例》（修訂案）和《清原滿族自治縣畜禽養(yǎng)殖污染防治管理條例》。

      以上技術(shù)成果已在遼寧省撫順市清原縣北三家鄉(xiāng)、草市鎮(zhèn)得到示范和推廣應(yīng)用。成果針對全面改善村鎮(zhèn)水源地保護與控制措施集成性不強、供水模式針對性及安全性較低、水質(zhì)凈化工藝與設(shè)備標準化程度較差、管理較為薄弱等問題，構(gòu)建從水源到水龍頭供水系統(tǒng)全過程飲用水安全保障技術(shù)集成體系，對促進社會、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展及和諧新農(nóng)村建設(shè)具有重要指導(dǎo)意義。

      突破多項集成創(chuàng)新關(guān)鍵技術(shù)

      一是地下飲用水源地污染負荷源頭阻控技術(shù)模式。針對當(dāng)前農(nóng)業(yè)種植模式、耕作措施不合理引起的地下飲用水硝酸鹽氮污染問題，在作物養(yǎng)分管理技術(shù)、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、輪作制度及保護性耕作等田間試驗研究基礎(chǔ)上，課題創(chuàng)造性地提出了地下飲用水源地污染負荷源頭阻控集成技術(shù)模式，包括生活污水生物生態(tài)聯(lián)合處理技術(shù)2套、低污染生產(chǎn)優(yōu)化結(jié)構(gòu)種植模式1套、作物養(yǎng)分管理技術(shù)3套、污染負荷削減的優(yōu)勢作物品種2種，申請國家發(fā)明專利2項。與國內(nèi)外同類型技術(shù)相比，該集成技術(shù)模式研究范圍更廣、針對性更強，具有先進性和新穎性。

       二  是地下飲用水消毒凈化組合工藝及其配套技術(shù)。針對村鎮(zhèn)地下飲用水中微生物、鐵和錳等超標問題，利用提升泵余壓在曝氣池中對地下水進行射流曝氣，鐵錳被氧化成膠體或沉淀，部分在沉淀池中沉淀并通過定期排泥去除，其余經(jīng)過多種組合濾料分級過濾去除，然后通過反沖洗管道利用無油空氣壓縮機和潛水泵進行“氣升水淋”式反沖洗技術(shù)，再將濾料吸附截流的鐵錳通過自吸泵排出處理系統(tǒng)，最后在水塔中進行紫外燈間歇照射消毒，最終使供水系統(tǒng)出水水質(zhì)中微生物、鐵和錳指標達到GB5749-2006規(guī)定。該組合工藝將射流曝氣濾池、鐵錳過濾和深度處理、反沖洗、紫外燈間接照射消毒等工藝組合，輔以提升泵余壓射流曝氣、氣升水淋反沖洗技術(shù)，具有一定創(chuàng)新性，可操作性強。

       三是鐵錳微電解氧化——沉淀——過濾組合凈化技術(shù)。針對地下飲用水源水鐵、錳嚴重超標問題，利用特制惰性石墨電極微電解水所產(chǎn)生的離子氧化鐵錳，通過組合濾料分級過濾去除，最后利用無油空氣壓縮機和潛水泵進行反沖洗，再將濾料吸附截流的鐵錳通過自吸泵排出處理系統(tǒng)，最終使供水系統(tǒng)出水水質(zhì)中鐵、錳達到GB5749-2006規(guī)定。研發(fā)出的地下飲用水鐵錳微電解過濾器技術(shù)與設(shè)備（DYTM-WG）的能耗成本較低、運行壽命較長、適用性較好。

      四是寒冷區(qū)防低溫管道施工新工藝。針對東北村鎮(zhèn)冬季氣候寒冷、輸配水管道凍脹問題嚴重、供水保證率低等特點，通過防低溫管材與保溫材料篩選、不同土壤類型防凍閾值、管道出地入戶保溫技術(shù)、管道沿程保溫技術(shù)及配套管理技術(shù)研究，篩選出了適合東北村鎮(zhèn)、分散供水輸配水管道保溫材料聚苯乙烯泡沫塑料，提出了不同土壤類型防凍閾值，研發(fā)了2套管道出地入戶保溫技術(shù)和1套管道沿程保溫技術(shù)施工工藝。與國內(nèi)外同類型技術(shù)相比，該技術(shù)模式的保障程度更高、適用性更好、運行更穩(wěn)定.
成果應(yīng)用所取得的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益顯著

     在當(dāng)?shù)卣e極配合下，課題組在遼寧省清原縣北三家鄉(xiāng)和草市鎮(zhèn)先后完成了村鎮(zhèn)地下飲用水水源地污染綜合防控技術(shù)集成示范基地、村鎮(zhèn)生活污水生物生態(tài)聯(lián)合處理技術(shù)集成示范基地及村鎮(zhèn)地下飲用水水源地安全保障與控制技術(shù)集成示范基地建設(shè)，示范面積達5.4平方公里，受益村鎮(zhèn)居民5000多人，社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益顯著。

     課題可有效改善村鎮(zhèn)飲用水水質(zhì)，示范基地供水系統(tǒng)出水水質(zhì)基本達到GB5749-2006規(guī)定；降低了農(nóng)民吃水成本及制水成本，初步估算示范基地直接經(jīng)濟效益達300余萬元；有效遏制了東北村鎮(zhèn)地下飲水水源地水污染趨勢，為構(gòu)建和諧社會和新農(nóng)村建設(shè)創(chuàng)造了良好的條件；減少農(nóng)民農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入、促進生態(tài)農(nóng)業(yè)和綠色農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，培養(yǎng)新的經(jīng)濟增長點，對擴大就業(yè)和增加全社會收入產(chǎn)生較大推動作用；研發(fā)的成套技術(shù)模式與配套的管理模式與實際應(yīng)用緊密結(jié)合，加速成果轉(zhuǎn)化，提高農(nóng)村飲用水行業(yè)的社會認知水平，帶動和促進行業(yè)全面技術(shù)進步；改善示范區(qū)水環(huán)境質(zhì)量，對社會主義新農(nóng)村建設(shè)發(fā)揮很好的示范作用。