農(nóng)村改水除氟設(shè)備長(zhǎng)效運(yùn)行效果監(jiān)測(cè)及優(yōu)化策略實(shí)證研究

農(nóng)村改水除氟設(shè)備長(zhǎng)效運(yùn)行效果監(jiān)測(cè)及優(yōu)化策略實(shí)證研究  

一、引言  

農(nóng)村高氟水區(qū)飲用水安全工程中，除氟設(shè)備的長(zhǎng)效穩(wěn)定運(yùn)行是降低氟暴露風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵[1]。然而，全國(guó)農(nóng)村改水工程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，約30%的除氟設(shè)備在運(yùn)行1年后出現(xiàn)出水氟濃度反彈（＞1.0mg/L），主要原因包括吸附劑飽和未及時(shí)更換、維護(hù)管理體系不健全等[2]。本研究基于12個(gè)月的實(shí)地監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，構(gòu)建“水質(zhì)-性能-管理"三維評(píng)估模型，提出針對(duì)性優(yōu)化策略，為農(nóng)村除氟設(shè)備長(zhǎng)效管理提供實(shí)證依據(jù)。  

二、監(jiān)測(cè)體系與數(shù)據(jù)來源  

1.監(jiān)測(cè)對(duì)象與指標(biāo)  

設(shè)備類型：覆蓋吸附法（活性氧化鋁）、混凝沉淀法（聚合氯化鋁）、電滲析法共3類主流設(shè)備，涉及8個(gè)省份20個(gè)行政村  

核心指標(biāo)：  

水質(zhì)指標(biāo)：氟化物（GB/T5750.5-2023離子選擇電極法）、pH值、濁度  

運(yùn)行參數(shù)：處理水量、吸附劑更換周期、能耗（kWh/m3）  

管理指標(biāo)：維護(hù)記錄完整性、故障響應(yīng)時(shí)間  

2.實(shí)證監(jiān)測(cè)方案  

監(jiān)測(cè)周期：2024年1月-12月，每月采樣1次，雨季（6-9月）加密至每半月1次  

數(shù)據(jù)樣本量：累計(jì)采集水樣2400份，設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)1440條  

三、長(zhǎng)效運(yùn)行效果評(píng)估  

1.總體達(dá)標(biāo)情況  

年度達(dá)標(biāo)率：76.5%（吸附法設(shè)備82%，混凝沉淀法70%，電滲析法85%）  

運(yùn)行時(shí)間與達(dá)標(biāo)率關(guān)系：  

0-6個(gè)月：達(dá)標(biāo)率92%  

7-12個(gè)月：達(dá)標(biāo)率65%（吸附劑飽和是主要原因）  

2.典型問題實(shí)證分析  

（1）技術(shù)層面  

吸附劑壽命差異：華北地區(qū)平均9個(gè)月，西南高濕地區(qū)僅6個(gè)月（濕度加速微生物繁殖堵塞孔隙）  

預(yù)處理缺失影響：未預(yù)處理設(shè)備的濾芯更換頻率是預(yù)處理設(shè)備的3倍  

（2）管理層面  

維護(hù)記錄完整性：僅40%的行政村有完整的吸附劑更換記錄  

應(yīng)急響應(yīng)時(shí)效：設(shè)備故障平均修復(fù)時(shí)間36小時(shí)，遠(yuǎn)超《農(nóng)村飲水安全工程管理辦法》規(guī)定的24小時(shí)  

四、長(zhǎng)效優(yōu)化策略  

1.技術(shù)優(yōu)化路徑  

區(qū)域適配技術(shù)：  

高濁度原水地區(qū)：推廣“石英砂過濾+雙級(jí)吸附"工藝（吸附劑壽命延長(zhǎng)50%）  

高濕度地區(qū)：采用改性活性氧化鋁（抗生物污染能力提升40%）  

智能預(yù)警系統(tǒng)：加裝氟離子在線監(jiān)測(cè)儀，超標(biāo)時(shí)自動(dòng)推送預(yù)警信息至縣級(jí)管理平臺(tái)  

2.管理體系構(gòu)建  

“三位一體"維護(hù)機(jī)制：  

縣級(jí)：每季度開展技術(shù)培訓(xùn)與設(shè)備巡檢  

鄉(xiāng)級(jí)：配備移動(dòng)檢測(cè)設(shè)備和備用吸附劑  

村級(jí)：設(shè)立“飲水安全協(xié)管員"，負(fù)責(zé)日常運(yùn)行記錄  

3.實(shí)證效果驗(yàn)證  

某省試點(diǎn)應(yīng)用優(yōu)化策略后，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示：  

設(shè)備年度達(dá)標(biāo)率從72%提升至91%  

吸附劑更換周期從平均7個(gè)月延長(zhǎng)至11個(gè)月  

運(yùn)維成本降低25%（從150元/噸水降至112元/噸水）  

五、結(jié)論  

本研究通過實(shí)證監(jiān)測(cè)揭示了農(nóng)村除氟設(shè)備長(zhǎng)效運(yùn)行的關(guān)鍵制約因素，提出的“區(qū)域適配技術(shù)+三級(jí)管理體系"優(yōu)化策略可顯著提升設(shè)備穩(wěn)定性。建議在全國(guó)農(nóng)村改水工程中推廣應(yīng)用，重點(diǎn)加強(qiáng)吸附劑更換周期預(yù)警和基層維護(hù)能力建設(shè)，確保工程長(zhǎng)期發(fā)揮效益。  

關(guān)鍵詞：農(nóng)村改水；除氟設(shè)備；效長(zhǎng)運(yùn)行；效果監(jiān)測(cè)；實(shí)證研究  

參考文獻(xiàn)  

[1]GB5749-2022生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S].  

[2]水利部農(nóng)村飲水安全中心.全國(guó)農(nóng)村飲水安全工程監(jiān)測(cè)評(píng)估報(bào)告(2024)[R].北京:中國(guó)水利水電出版社,2024.