三水区农村供水水质普查及其风险评价.pdf
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1、中国新技术新产品2024 NO.4(下)-118-生 态 与 环 境 工 程1 农村供水水质普查概况1.1 水质普查区域佛山市三水区现辖下有西南街道、云东海街道、白坭镇、乐平镇、芦苞镇、大塘镇、南山镇 7 镇(街道)。共 22个社区居委会,48 个村委会,768 条自然村。通过早期的两次农村改水任务,三水区自然村已实现 27.55 万农村人口的集中供水全覆盖目标。其中764条已全部接通市政供水管网,4 条已通过加装小型膜处理净水设施实现高质量供水,纳入城乡供水一体化服务范围,覆盖比例高达 99.8%。全域的 11 万农村用户,其中 9 万户已实现抄表到户,覆盖比例为 81.8%。本次水质普查的
2、范围是供水公司直供水区域,农村管网的终端及水质不利点,包括水质投诉多发片区、管网压力不足片区、管网末梢点等,共采集 255 个自然村水样,分布在6 个镇、街道,其中西南街道 111 个、云东海街道 36 个、乐平镇 64 个、白坭镇 25 个、南山镇 15 个、芦苞镇 4 个。1.2 水质检测项目本次水质普查水样检测项目共 29 项,按生活饮用水卫生标准(GB 57492022)要求分类:微生物指标 4 项(总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌、菌落总数)、毒理指标 8 项(砷、镉、铬、铅、汞、硒、氟化物、硝酸盐)、感官性状和一般化学指标 13 项(色度、浑浊度、臭和味、肉眼可见物、pH、铝
3、、铁、锰、铜、锌、氯化物、硫酸盐、耗氧量)、消毒剂常规指标 1 项(总氯或余氯)、非常规指标 2 项(氨氮、三卤甲烷)、参考指标 1 项(亚硝酸盐氮)。1.3 水质普查结果本次普查村镇总管不利点和管网末梢点共 255 个,检测项目 29 个,其中有 33 个普查管网点,个别项目水质指标超出国家生活饮用水卫生标准(GB 57492022),合格率为 87.1%(计算公式:合格点数/取样点数 100%),水质总体检验项目合格率为 99.6%(计算公式:合格项数/总检验项数 100%),其中水质不达标管网点的超标项目主要为浑浊度、余氯、锌和铁。主要分布在农村区域,尤其街道城区周边的农村管网及镇周边的
4、农村管网水质异常点较多。2 管网点水质不达标原因分析2.1 浑浊度不达标原因在浑浊度不达标管网点中,管材为镀锌管和钢管占92.9%,PE 管仅占 7.1%,且管龄近 10 年及以上的占 50.0%,镀锌管和钢管使用时间长内壁容易出现腐蚀,结垢增加,一旦水流方向改变或者流速突然改变,就会把管道内的结垢、铁锈冲刷出来,引起水黄、水浊,使浑浊度不达标。水龄长(超出 24h)是引起浑浊度超标的原因之一,水在配水管及户内管内停留时间长,大部分时间处于停滞状态,因此微生物随机碰撞后会黏附并增加,从而导致浑浊度超标。2.2 余氯不达标原因余氯不达标管网点大部分位于偏远的农村,管线较长,用水量少,余氯不达标管
5、网点水龄接近或超过 24h 的占78.9%。水龄长引起余氯衰减,从而导致余氯不达标。不达标的另外一个原因是镀锌管、钢管使用时间长和管材质量较差,使管道腐蚀、结垢,比较容易附着细菌膜消耗余氯,加速管内余氯衰减1,导致村内末端用户水质余氯不达标。2.3 锌、铁不达标原因锌、铁不达标的管网点管材都为镀锌管,管内壁出现腐蚀使金属析出,导致管网水锌、铁不达标。2.4 管网水质不达标的影响因素通过分析本次管网不利点水质普查的水质数据和相关资料,管网水质不达标项目是感官性状和一般化学指标中的浑浊度、铁、锌和消毒剂常规指标中的余氯,引起这些指标不达标的主要因素为镀锌管、钢管使用时间较长,管内出现腐蚀、结垢,导
6、致浑浊度、铁、锌不达标。管网水的流动性差和水龄长会使余氯衰减,微生物随机碰撞后发生黏附,导致余氯、浑浊度不达标。3 农村供水水质风险评价3.1 构建评价指标通过水质普查的分析可知,三水区农村供水水质受水厂出厂水质、供水管网的管道材料(管材)、管道使用年龄(管龄)、管道水质滞留时间(水龄)和管道水质流速(流速)等影响。鉴于三水区水源是唯一地表水,出厂水水质指标稳三水区农村供水水质普查及其风险评价何成(佛山市三水佛水供水有限公司,广东 佛山 528100)摘 要:为保障农村供水水质安全,本文对三水区直供水区域农村管网的终端及水质不利点进行了水质普查,根据不达标管网点相关资料分析,对普遍存在浑浊度和
7、游离氯的水质不达标问题,基于模糊综合评价法,建立了农村供水水质风险评价体系,从而得到农村供水管网各管道水质风险指数,全面地掌握整个管网系统的水质风险。量化评价各管道水质安全风险,提出加强农村水质日常监测,加快农村旧供水管网的更新改造以及采取提高水质稳定性的必要措施。关键词:农村水质普查;水质原因分析;模糊综合评价;水质风险评价;水质管理中图分类号:X24文献标志码:A中国新技术新产品2024 NO.4(下)-119-生 态 与 环 境 工 程定,优于生活饮用水卫生标准(GB 57492022),因此将以上影响因素简化,不将水厂水源及出厂水质作为评价指标。考虑农村建设格局的变化,会使供水管道水流
8、流向经常发生改变,剧烈的水力波动会冲刷管道内原有较稳定的附着物,从而使管道内的微粒随着水流流向用户,导致饮用水水质超标,出现水质污染公共卫生事件。因此须根据管材、管龄、水龄、流速和流向这 5 大因素设计农村水质风险评价指标体系,见表 1。表 1 农村水质风险评价指标体系评价指标类型管材定性管龄定量流速定量水龄定量流向定量3.2 设计评价集为评估农村供水水质风险,设计其存在的风险大小,将农村水质风险评价指标体系中各评价指标划分为采用的评价等级数,通常分为 5 级(轻微风险、较小风险、一般风险、较大风险、重大风险)。3.3 构建矩阵计算权重向量对管材、管龄、水龄、流速和流向 5 个因素进行比较,b
9、ij为两因素相比的重要性,若因素 i 相对因素 j 为绝对重要,则 bij为 9,以此类推,设置重要性评价尺度见表 2。表 2 重要性尺度表重要性尺度含义1两个因素进行比较,两者同等重要3两个因素进行比较,bi比bj稍微重要5两个因素进行比较,bi比bj明显重要7两个因素进行比较,bi比bj非常重要9两个因素进行比较,bi比bj绝对重要2,4,6,8两个因素介于相邻判断时,取中间值倒数元素i与j的重要性之比为bij,元素j与i的重要性之比为bji=1/bij通过构建比较判断矩阵并采用方根法计算权重向量,计算各影响因素的权重向量 Wi,如公式(1)所示。权重向量矩阵如公式(2)所示。其中一条村某
10、管道的权重向量 W 计算结果见表 3。Wiijjnnijjnninbb?111 (1)式中:Wi为因素 i 的权重向量;bij为因素 i 和因素 j 相比的重要性。W=w1,w2,w3,w4,w5 (2)式中:W 为权重向量;w1为管材的权重向量;w2为管龄的权重向量;w3为流速的权重向量;w4为水龄的权重向量;w5为流向的权重向量。权重向量 W=0.375,0.073,0.215,0.215,0.1213.4 隶属度确定方法农村水质风险评价指标含有定性和定量的指标,需要采用不同方法确定管材、管龄、水龄、流速和流向的评价指标隶属度。根据评价指标的特有属性以及农村供水的现状,选用合理的隶属度来确
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