飲用水凈化系統

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自黨的十六屆五中全會通過的《中共中央關于制定國民經濟與社會發展第十一個五年計劃的建議》，明確了今后五年我國經濟社會發展的奮斗目標與行動，提出了建設社會主義新農村的重大歷史使命。

響應中共中央國務院解決“三農問題”的新號召，結合我市實際情況，我市政府提出了“三清三改”的具體活動。經過全市人民共同努力，全市新農村建設取得了顯著的成效，農村面貌煥然一新。但是隨著中國農業現代化的逐步實現，農村環境也受到了嚴重影響，使得農村人口飲用水問題成為急需解決而又最難解決的問題。

于是我們設計了這一個適合廣大農村使用的“飲用水凈化系統”，這一系統恬，適當地利用了我市區地勢多變，林區茂密的地理優勢，森林涵養凈化而成。有如下幾大優點：

1．所選水源水質好，它不經過農田，避免了農藥污染；不使用化學漂白劑，故沒有氯與明礬；與普通井水不同，不含有鉛、貢、銅等有害物質。

2．造價較低，維護成本少，與城市自來水相比，大大地節省資金，可減輕農民負擔（具體造價見附表

3．采用重力輸水，無能耗，大大地降低生產成本。

4．系統運用靈活性強，適用各地山區村鎮，受氣傾影響較小。

此系統既可有效解決農村飲用水問題，又符合我國建立節約型社會的基本要求，值得推廣。

一、建立農村“飲用水凈化系統”必要性分析

隨著改革開放的不斷深入，中國加入WTO，城市經濟快速發展，同時相對落后的農村經濟越來越受到各級政府的重視，新農村建設在全國廣大農村如火如荼地開展，農民生活水平顯著提高，但是農村飲用水問題仍不能得到解決，甚至有些地方不斷惡化。

目前農村飲用水主要來自地下水，但是地下水源因為農作耕種的需要長期使用化學農藥，水源受到嚴重的化學農藥污染，已經直接或間接地影響到農民的身體健康，資料顯示，近年來，因水體污染導致人體中毒事件不斷上升，死亡人數居高不下，已經成為人類的另一號殺手。

水體污染導致人體患病，甚至死亡，給家庭帶來了沉重的經濟負擔與精神壓力，輕則受到病痛的折磨，痛不欲生，家庭因此負債累累。同時給社會、給國家增加了負擔。

沉痛的教訓使我們不得不意識到飲用水安全的重要性，飲用水改造問題迫在眉睫又因為受到農村經濟的發展限制，短期內無法達到自來水的供應條件，所以有必要建立農村飲用水凈化系統，以防受到化學農藥、重金屬等有害物質對人體的傷害。

要建立一個自來水廠，找到干凈、無污染的水源是最關鍵的一步，當今農村由于農藥化肥的大量使用，河流、地下水都受到不同程度的污染，直接從這些地方取水顯然是不行的。我們可以充分利用我市多山的地理優勢，把山泉作為水源。山泉水雖然經過土壤的過濾作用，但是仍有一定的細菌、重金屬、Ca2+、Mg2+等，仍需要進行一定的處理。

二、整體結構

選一處水源（山上）引入蓄水池，再經過一級濾水池與二級濾水池過濾，蓄水池主要沉積泥沙，一級濾水池主要除去細菌、重金屬；二級濾水池主要濾去Ca2+、Mg2+等離子與蓄水，經過這三級過濾的水就可以供給村民使用了。

蓄水池

一級濾水池

二級濾水池

村民用水

三、各級結構

（一）畜水池

在城鎮村落上方選一處作為取水點建造畜水池，應取山勢較高，樹林茂盛的地點，要求地表以下有長年積水，樹木有較好的蓄水能力，無人居住，無污染源，這樣既可保證水量、水壓，又可確保飲用水衛生。

（二）經過蓄水池的處理，大部分樹枝落葉及泥沙等大顆粒雜質被濾掉，為下一步深度凈化做好充分準備，此后只要把經過蓄水池初步過濾后的水引入下一個水池（如下圖2），經過充分過濾后基本達到飲用水指標

1．一級濾水池制作：

（1）濾材：濾砂、石英砂、活性碳大小適中、石頭、紗布（透水性良好）。

（2）制作過程：

①用水泥、磚徹一個底面邊長為5m的正方形底高為3m（可根據實際適宜調整）的無蓋水池，在水池四角及中央徹7根（中央3根）2.5m高小柱子，用水泥混凝土筑一個厚為10cm的帶孔水泥板（要求孔直徑2～3cm左右，用大小適中的石頭塞住洞口，以防止上層麥飯石落入水中，但必須能使水通過），在7根柱子支撐下放在離池底2.5m處（如圖3）。

②在水泥板土層鋪上兩層麥飯石，可將水中石灰質濾除。

③在麥飯石上層鋪濾沙或石英砂，濾去水中部分雜質。

④上層鋪上一層高密度活性碳（增加接觸面來提高吸附氯與有機物分子的水平）。

⑤各進出水口如圖示，其中溢出水口用于水池水位最高時，溢出過多的水，可延長濾水材使用期限。

（3）注意事項

①長期使用的活性碳，石英砂與麥飯石表面吸附物過多時會影響凈化效果，故必須定期取出清洗，再重新鋪回，且濾材有使用期限，須定期更換。

②各分層要清晰明顯，不得混在一起，否則會喪失淘洗之功能，其實可在各層之間鋪一層透水性良好的紗布。

③各層粒子大小應力求大致相同，不能相差太多。

④使用之前應先用水先濾幾次，將可能沖刷下來的沙子沖掉。

⑤使用時，過濾速率越慢越好（能正常供水情況下）。

（三）離子交換系統：

正常情況，經過以上兩個水池的凈化過程就可通往用戶使用。但有些地方受到地層礦物的影響，水中可能含有較高濃度的鈣離子，鎂離子（俗稱硬水）。長期飲用硬水，進入體內的鈣鎂離子與體內結合生成不溶于的碳酸鈣，碳酸鎂沉淀造成消化道結石，傷害身體。必須除去水中過量的鈣鎂離子（硬水軟化）。

根據鈣、鎂離子的特點，可選擇陽離子交換樹脂（NaR）作為交換劑，吸去水中的鈣鎂離子。

1．制作過程：

①建一個簡單水池如下圖4，在水池上半部分做帶孔水泥板（規格與圖2中水泥板相同）

②用濾袋裝陽離子交換樹脂（NaR），均勻鋪在水泥板上，水經過濾袋滲入水池下，鈣鎂離子被陽離子交換劑吸收，鈉離子溶于水中（對身體無傷害）。

2．使用說明：

長期使用的離子交換劑生成（CaR、MgR），NaR不斷減少，最后影響交換效果，因此要定期取出晾干后放入高濃度食鹽中溶液中，使其恢復生成NaR，達到交換目的，再重新放回。

附表①：“農村飲用水凈化系統”價格估算

項目

主要材料

大概估價

輸水系統

直徑為10cm硬質塑料管及接頭

8000元

水池（3個）

磚、水泥、沙石

2000元

過濾系統

麥飯石、活性碳、石英沙

500元

離子交換系統

陽離子交換樹脂（NaR）

500元

總金額

9000元

平均每戶金額

300元（30戶計算）

注：以上只含材料費勞動力可以由村民自己提供。

與自業水廠提供的自來水相比，目前自來水入戶費500元左右，平均月用水5噸，全年60噸計100元，而自制自來水系統建成后，除日常維護用外費，不需要其他支出。

摘要：黨中央國務院提出解決“三農”問題的新號召，全面建設小康社會，建設社會主義新農村，政府提出以“清垃圾、清淤泥、清路障；改水、改廁、改路”的“三清三改”飲用水凈化系統具體方案，針對改水，我們設計出了“飲用水凈化系統”，通過三個水池的進化過濾，保證農村人口飲用水安全。

關鍵詞：飲用水凈化系統離子交換系統過濾系統