新农村建设中“饮用水净化系统”项目介绍

作者：郭丽萍    陈丽梅     朱雪花

单位：信丰中学      

指导老师：郭名宾  胡晓斌

联系方式：15970018930   13767739321   邮编：341600

摘要：党的十七大报告指出要把解决“三农”问题放在重要位置，建设小康社会，建设社会主义新农村。在新农村建设中，农村人口饮用水问题成为急需解决而又最难解决的问题。“饮用水净化系统”充分利用赣州地势多变，林正茂密的地理优势，具有水源水质好，造价代，维护成本少，无能耗，适用性强等优点，能有效解决农村饮用水问题，符合我国建立节约型社会的基本要求，值得推广。

Digest

The report of the 17th Chinese people’s congress of communist party points out that the three problems concerning agriculture, countryside and peasants should be placed in a key position and that we construct a well-off society and a new socialist countryside. In the construction of the new countryside, the drinking water problem of rural population has become one that is now in great need as well as difficult to deal with. The purifying system of drinking geographical situation and grassy mountains. The water is also of high quality, with low price in production, maintenance and no energy exhaustion. The method, which is conformed to the basic requirement of our constructing an economical society can solve the problem of drinking water in an effective way, hence deserving to be widely used.

关键词：离子交换系统  过滤系统 

自党的十六届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年计划的建议》，明确了今后五年我国经济社会发展的奋斗目标和行动，提出了建设社会主义新农村的重大历史使命。

响应中共中央国务院解决“三农问题”的新号召，结合我市实际情况，我市委市政府提出了“三清三改”的具体活动。经过全市人民共同努力，全市新农村建设取得了显著的成效，农村面貌焕然一新。但是随着中国农业现代化的逐步实现，农村环境也受到了严重影响，使得农村人口饮用水问题成为急需解决而又最难解决的问题。

于是我们设计了这一个适合广大农村使用的“饮用水净化系统”，这一系统，适当地利用了我市区地势多变，林区茂密的地理优势，森林涵养净化而成。有如下几大优点：

1．所选水源水质好，它不经过农田，避免了农药污染；不使用化学漂白剂，故没有氯和明矾；与普通井水不同，不含有铅、汞、铜等有害物质。

2．造价较低，维护成本少，与城市自来水相比，大大地节省资金，可减轻农民负担（具体造价见附表）

3．采用重力输水，无能耗，大大地降低生产成本。

4．系统运用灵活性强，适用各地山区村镇，受气候影响较小。

此系统既可有效解决农村饮用水问题，又符合我国建立节约型社会的基本要求，值得推广。

一、建立农村“饮用水净化系统”必要性分析

随着改革开放的不断深入，中国加入WTO，城市经济快速发展，同时相对落后的农村经济越来越受到各级政府的重视，新农村建设在全国广大农村如火如荼地开展，农民生活水平显著提高，但是农村饮用水问题仍不能得到解决，甚至有些地方不断恶化。

目前农村饮用水主要来自地下水，但是地下水源因为农作耕种的需要长期使用化学农药，水源受到严重的化学农药污染，已经直接或间接地影响到农民的身体健康。资料显示，近年来，因水体污染导致人体中毒事件不断上升，死亡人数居高不下，已经成为人类的另一号杀手。

水体污染导致人体患病，甚至死亡，给家庭带来了沉重的经济负担和精神压力，轻则受到病痛的折磨，痛不欲生，家庭因此负债累累。同时给社会、给国家增加了负担。

沉痛的教训使我们不得不意识到饮用水安全的重要性，饮用水改造问题迫在眉睫，又因为受到农村经济的发展限制，短期内无法达到自来水的供应条件，所以有必要建立农村饮用水净化系统，以防受到化学农药、重金属等有害物质对人体的伤害。

要建立一个自来水厂，找到干净、无污染的水源是最关键的一步，当今农村由于农药化肥的大量使用，河流、地下水都受到不同程度的污染，直接从这些地方取水显然是不行的。我们可以充分利用我市多山的地理优势，把山泉作为水源。山泉水虽然经过土壤的过滤作用，但是仍有一定的细菌、重金属、Ca²⁺、Mg²⁺等，仍需要进行一定的处理。

二、“饮用水净化系统”整体结构

选一处水源（山上）引入蓄水池，再经过一级滤水池和二级滤水池过滤，蓄水池主要沉积泥沙，一级滤水池主要除去细菌、重金属；二级滤水池主要滤去Ca²⁺、Mg²⁺等离子和蓄水，经过这三级过滤的水就可以供给村民使用了。

蓄水池

一级滤水池

二级滤水池

村民用水

 

图1总系统结构

三、“饮用水净化系统”各级结构

（一）蓄水池

在城镇村落上方选一处作为取水点建造畜水池，应取山势较高，树林茂盛的地点，要求地表以下有长年积水，树木有较好的蓄水能力，无人居住，无污染源，这样既可保证水量、水压，又可确保饮用水卫生。

（二）一级滤水池

经过蓄水池的处理，大部分树枝落叶及泥沙等大颗粒杂质被滤掉，为下一步深度净化做好充分准备，此后只要把经过蓄水池初步过滤后的水引入下一个水池（如下图2），经过充分过滤后基本达到饮用水指标。

1．一级滤水池制作：

（1）滤材：滤砂、石英砂、活性碳大小适中、石头、纱布（透水性良好）、水泥等。

（2）制作过程：

①用水泥、砖砌一个底面边长为5m的正方形底高为3m（可根据实际适宜调整）的无盖水池，在水池四角及中央彻7根（中央3根）2.5m高小柱子，用水泥混凝土筑一个厚为10cm的带孔水泥板（要求孔直径2～3cm左右，用大小适中的石头塞住洞口，以防止上层麦饭石落入水中，但必须能使水通过），在7根柱子支撑下放在离池底2.5m处（如图二）。

图二

②在水泥板土层铺上两层麦饭石，可将水中石灰质滤除。

③在麦饭石上层铺滤沙或石英砂，滤去水中部分杂质。

④上层铺上一层高密度活性碳（增加接触面来提高吸附氯和有机物分子的水平）。

⑤各进出水口如图示，其中溢出水口用于水池水位最高时，溢出过多的水，可延长滤水材使用期限。

（3）注意事项

①长期使用的活性碳，石英砂和麦饭石表面吸附物过多时会影响净化效果，故必须定期取出清洗，再重新铺回，且滤材有使用期限，须定期更换。

②各分层要清晰明显，不得混在一起，否则会丧失淘洗之功能，其实可在各层之间铺一层透水性良好的纱布。

③各层粒子大小应力求大致相同，不能相差太多。

④使用之前应先用水先滤几次，将可能冲刷下来的沙子冲掉。

⑤使用时，过滤速率越慢越好（能正常供水情况下）。

（三）离子交换系统：

正常情况，经过以上两个水池的净化过程就可通往用户使用。但有些地方受到地层矿物的影响，水中可能含有较高浓度的钙离子，镁离子（俗称硬水）。长期饮用硬水，进入体内的钙镁离子与体内 结合生成不溶于的碳酸钙，碳酸镁沉淀造成消化道结石，伤害身体。必须除去水中过量的钙镁离子（硬水软化）。

根据钙、镁离子的特点，可选择阳离子交换树脂（NaR）作为交换剂，吸去水中的钙镁离子。

1．制作过程：

①建一个简单水池如下图三，在水池上半部分做带孔水泥板（规格和图二中水泥板相同）

图三

 

②用滤袋装阳离子交换树脂（NaR），均匀铺在水泥板上，水经过滤袋渗入水池下，钙镁离子被阳离子交换剂吸收，钠离子溶于水中（对身体无伤害）。

2．使用说明：

长期使用的离子交换剂生成（CaR、MgR），NaR不断减少，最后影响交换效果，因此要定期取出晾干后放入高浓度食盐中溶液中，使其恢复生成NaR，达到交换目的，再重新放回。

附表①：“农村饮用水净化系统”价格估算表

注：以上只含材料费劳动力可以由村民自己提供。

与自来水厂提供的自来水相比，目前自来水入户费500元左右，平均月用水5吨，全年60吨计100元，而自制自来水系统建成后，除日常维护用外费，不需要其他支出。