农村饮用水处理工程难题破解:低成本膜法净水工艺实践
我国农村供水工程经过数十年发展,已形成覆盖9.4亿人口的庞大体系,但地域发展不均衡、水源污染加剧、设施老化等问题仍制约着供水质量。在浙江省遂昌县远路口村,钱江水利集团通过创新膜技术应用,为破解农村饮水安全难题提供了可复制的解决方案。
传统农村供水工程面临多重挑战。早期建设的水厂因投资标准低,普遍存在处理设施简陋、消毒设备缺失等问题。随着工业污染和农业面源污染加剧,地表水、地下水水质恶化,直接导致水质达标率逐年下降。在浙江,2003年农村自来水水质达标率仅48.3%,近20%的供水工程因缺乏处理设施沦为"直供水"。管理层面,单村供水工程因产权不清、人员专业化不足,陷入"收费难、维护贵"的恶性循环,全省农村水厂设备老化率高达60%,维修成本以每年15%的速度攀升。
钱江水利研发的超滤PTFE膜净水设备,通过三项技术突破重塑了农村供水格局。该设备采用聚四氟乙烯(PTFE)膜材料,孔径均匀度达99.9%,对雨季高浊度原水的耐受阈值突破1000NTU,是传统砂滤设备的3倍。在金华市婺城区应用中,设备成功应对汛期1500NTU的极端进水浊度,出水浊度始终稳定在0.15NTU以下,优于国家标准。膜组件独特的自清洗设计,使通量恢复率达98%,相较传统超滤膜维护周期延长4倍,年运维成本低至0.07元/吨,较常规工艺降低62%。
该工艺的极简运维特性在丽水市云和县得到验证。全县117座单村水站实现无人值守运行,人工巡检频次从每日3次降至每周1次,人员成本下降90%。设备集成智能控制系统,可远程监控跨膜压差、出水流量等12项参数,当遂昌县石练镇水站膜通量突降15%时,系统自动启动化学清洗程序,2小时内恢复设计产能,避免人工干预导致的停水风险。
在规模化应用层面,钱江水利构建起"技术-标准-运营"三维体系。编制的《农村供水站一体化设备集成及安装规范》等3项团体标准,将设备间距、管网压力等参数量化,使建站周期缩短40%。参编的《农村供水工程数字化建设技术导则》在广东河源落地,通过物联网平台整合132个行政村的水质、水量数据,实现从水源地到用户龙头的全流程追溯。该模式已推广至福建莆田等地,日均处理规模突破10万立方米,覆盖农村人口超50万。
这项荣获国家科技进步奖的技术创新,本质是膜材料科学与农村实际需求的深度融合。PTFE膜的亲水改性处理,使纯水通量提升至800L/m²·h,较普通PVDF膜提升40%;独特的纤维编织结构,让设备在-20℃至60℃环境下稳定运行,破解了北方地区冬季冻损难题。当设备在吉林省农安县完成-28℃极寒测试时,标志着我国农村供水技术突破了地理气候限制。
从钱塘江畔到南粤大地,低成本膜法净水工艺正在重塑农村供水版图。它不仅是一项技术革新,更是对"城乡供水同标同质"理念的实践,为乡村振兴战略下的基础设施现代化提供了鲜活样本。当遂昌县大柘镇的村民拧开水龙头,清澈的饮用水背后,是科技创新与民生需求的同频共振。
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