第1章 国内外村镇饮用水技术现状
1.1 农村饮用水现状与存在问题
1.1.1 农村饮用水现状
水是生命之源，是人类存在和社会经济发展的基础。但是，随着社会经济的发展，水污染问题日益突出，特别是饮用水问题，已影响到人们的正常生活和社会的进步，对构建和谐社会造成一定的威胁。农村饮用水安全是关键，事关农民群众身体健康和生命安全，事关农村经济社会可持续发展，事关和谐社会和新农村的建设。农村饮水安全是指农村居民能够及时、方便地获得足量、干净的生活饮用水，其评价指标包括水量、水质、方便程度和保证率4项指标。农村饮用水主要来源于河水、井水、泉水等。我国农村安全饮水普及率大致为东部70%、中部40%、西部不到40%，农村饮水安全形势仍十分严峻。调查结果表明，到2004年底，全国尚有3.23亿农村人口存在饮水不安全问题，其中各类饮水水质不安全的有2.27亿人，水量不足、取水不方便及供水保证率低的近9600万人。2.27亿饮用水水质不安全人口中，饮用水氟、砷含量超标的有5370万人，饮用苦咸水的有3850万人，地表或地下饮用水源被严重污染的涉及9080万人，饮用水中铁、锰等超标的有4410万人。
2005—2010年，全国农村饮水安全工程共完成投资1093亿元，其中，中央投资610亿元，地方和群众投资483亿元，新建农村集中式供水工程23万处、分散式供水工程68万处。到2008年，我国农村饮用水与环境卫生状况，从整体上看有了明显改善：据2008年农村饮用水与环境卫生现状调查，全国未达到基本卫生安全的饮用水占44.36%，其中地面水超标率为40.44%，地下水超标率为45.94%；集中式供水超标率为40.83%，分散式供水超标率为47.73%。农村饮用水超标的主要因素是微生物指标超标，饮水中因细菌总数和总大肠菌群所引起的水质超标率为25.92%；集中式供水中有消毒设备的仅占29.18%，分散式供水基本直接采用原水。但我国饮用水和现状环境卫生与国民经济社会的快速发展和社会主义新农村建设的要求尚不适应，与广大农民改善健康状况、提高生活质量的迫切需求仍有一定差距。2009—2011年，国家发展和改革委员会、水利部、卫生部和环境保护部组织开展了新一轮农村饮水安全现状调查评估，并在此基础上联合编制完成了《全国农村饮水安全工程“十二五”规划》，已经国务院常务会议审议通过并正在付诸实施。“十一五”期间，通过集中式和分散式供水工程建设、城镇供水管网向农村延伸等方式，解决了4.5万所农村学校1870万农村学校师生的饮水安全问题，农村集中式供水人口比例由40%提高到58%，供水质量和水平显著提高。2011年，全国又解决了5560万农村居民和838万农村学校师生的饮水安全问题，到2011年年底，全国尚有0.56亿农村人口存在饮水不安全问题。但我国农村集中式供水人口受益比例还不高，除原调查评估核定剩余饮水不安全人口外，由于部分地区水源变化、水质污染、生活饮用水卫生标准提高、早期建设工程老化报废、移民搬迁等原因，又新增了部分饮水不安全人口，目前到底农村饮水不安全人口到底是多少，尚不得而知。
目前我国农村饮用水安全保障面临五大挑战，即供水设施较为薄弱、工程建设管理难度大、工程长效运行机制有待完善、水源保护和水质保障相对薄弱、基层管理和技术力量不足。特别是由于农村饮用水水源类型复杂、规模小、分布广、农业面源污染以及生活污水、工业废水不达标排放等问题突出，水源地保护难度大，加之部分农村供水工程水质处理和消毒设施不健全，农村饮水安全工程技术和管理队伍整体素质不高，服务体系不完善，工程专业化管理程度不高，专业技术和管理人员缺乏等，直接威胁到农村饮水安全。农村饮用水安全卫生是反映农村社会经济发展和居民生活质量的重要指标，是影响居民健康水平的重要因素。据世界卫生组织的资料，在发展中国家，80%的疾病是由不安全的水与恶劣的环境卫生条件造成的。改善农村饮用水也是社会主义新农村建设的重要内容，是体现以人为本、构建和谐社会的必然要求。
1.1.2 存在的问题及原因分析
1.1.2.1 存在的问题
目前我国农村饮水主要存在3个方面的问题。
（1）水质差。集中供水工程有的缺少处理设备，有的消毒设施供水工程缺乏处理设施和消毒设备，分散供水导致的水质问题更多，目前我国农村直接饮用的浅层地表水普遍存在水质问题，水源污染比较严重，部分地下水如氟、砷、铁、锰或硬度严重超标，饮用水水质问题已经成为威胁农村饮水安全的首要问题。
（2）水量不足。水量不足是我国农村供水面临的重要问题，以资源性水量不足为主。
（3）保证率低。在我国，由于水资源时空分布不均，在干旱季节，部分农村饮用水难以保障供给，出现季节性缺水现象。
1.1.2.2 原因分析
农村饮水安全问题形成原因主要有以下3个方面。
1.水源污染严重
生活垃圾是农户家庭垃圾的主要来源，农村每天每人生活垃圾量约为0.86kg，全国农村一年的生活垃圾量接近3亿t，其中约1亿t的垃圾属于随意堆放；另外，农业化肥农药的大量施用、乡镇企业工业废水的排放、养殖业垃圾和秸秆杂草的随意堆放、河道常年采砂导致水质浑浊等造成了一些地区严重的环境污染，进而对水源造成不同程度的污染。
供水系统老化导致水质不达标。水厂设施陈旧、管网老化、破损，造成断水缺水现象。许多乡（镇）、村水厂已建造近20年，大多已超过了设计年限。农村水厂管网亦大多超过使用年限，腐蚀严重，管径缩小，管道阻塞，导致了用户水质差、流量小、水压偏低，造成用户饮用水困难。
2.资金投入不足
资金短缺一直是影响农村饮水工程建设的主要原因，一方面是农村供水工程投资需求大，特别是在一些偏远地区，由于工程建设条件差，施工难度大，加之近年来建筑材料价格和人工费持续上涨，投入缺口较大，而政府投入不足；另一方面是由于农村集体经济比较薄弱，村民集资积极性不高，政策引导乏力和新的投资体制尚未形成。
3.思想观念落后
长期以来，由于受传统生活习惯的影响，农村居民饮用水安全意识不是很强，对饮用水安全程度认识较差，缺乏水资源忧患意识，特别是对水资源保护观念意识淡薄。
1.1.3 农村饮用水处理技术进展
随着社会经济的发展以及居民生活水平的提高，对饮水质量提出了更高的要求，国家也逐渐增加了饮水污染控制项目，面对水源水质日益恶化的状况，常规饮用水处理工艺已显得力不从心，必将导致供水厂处理工艺的更新换代。在充分借鉴国内外现有的微污染水处理工艺的基础上，研究开发适合我国农村特点的经济、高效的微污染饮用水净化处理技术与设备已迫在眉睫。
1.微污染水污染物去除关键技术
微污染水污染物去除关键技术包括：针对微污染水体中的有毒有机物、异臭物质及地下水中的“三氮”污染物的去除开展研究；高效生物滤池系统开发；高效生物慢滤装置开发；电化学净化装置开发；高效“三氮”去除装置开发；物理与化学预处理装置开发；以强化絮凝、臭氧—生物活性炭预处理工艺为突破口，开发适应农村经济水平、经济实用的微污染水体的预处理技术。
2.集中供水工程微污染水处理技术
借鉴大规模水厂的处理技术和设备，针对农村集中供水规模及水质污染特点，筛选并改造现有设备，形成适合农村特点的效率高、成本低的集中供水工程微污染水净化集成技术。
3.研制一体化微污染水处理设备
（1）光催化净化与抑菌消毒一体化装置开发。利用光催化氧化技术和紫外线净化技术，开发出适合农户的既有污染物净化功能又有抑菌消毒功能的储水容器。
（2）集成化的微污染水体应急净化装置开发。开发适于农村特殊环境的具有便于组装的“模块化”、便于移动的“机动化”和动力的“多元化”特点的应急水质净化装置。