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  • 农村再现往日绿水长流

    “疏影横斜水清浅,暗香浮动月黄昏。”翻开古典诗词,水是文人墨客笔下自然之美的集中体现,既有小桥流水幽静闲适,也不乏大江奔流波涛汹涌。

      水是生命之源,生态之基。纵观当下,水村山郭里常见生活污水横流,黑臭水体滋生,生活污水问题已经成为美丽乡村的一道伤疤。

    生活污水收集困难,处理效果差。据统计,截至2016年底,全国共有城市污水处理厂2039家,年处理污水448.8亿立方米,处理率93.44%。然而,在农村地区,只有20%的行政村从事生活污水处理。一些农村污水处理设备由于资金短缺,缺乏专业的管理和维护人员,无法正常运行。但是,大部分农村污水仍局部排放,黑水泛滥普遍,水环境明显受损,制约了农村发展。

      农村生活污水处理面临的问题迟迟得不到解决,其中一个重要的原因就是缺乏可行有效的技术支撑。近年来,随着公民环境意识逐步增强,农村生活污水处理问题逐步走入了公众视野,而现有技术大多关注的是城镇污水处理工艺和管理技术,移植到农村则很容易出现“水土不服”。与城镇污水相比,农村生活污水排放分散,基础设施落后,技术储备匮乏。同时,农村生活污水处理工艺不仅要保证稳定高效,还要做到“低投资、易管理”,才能真正具备可行性。

    本课题组本着“因地制宜、技术含量高、投资和运行成本低、资源利用率高”的可持续发展原则,开发出可避免国外方案弊端的新技术。大型城市污水处理厂在保证出水水质稳定的基础上,需要进行专业化管理,不适合农村分散污水的处理。为了解决这一问题,本课题组坚持“生物单元集中于有机污染物的处理,氮磷生态单元资源利用”的概念,采用“农村污水-格栅-厌氧-缺氧-好氧-经济型人工湿地”的工艺流程,生物单元不设计除磷脱氮功能,充分发挥其简易高效降解有机物的特点,同时以跌水曝气替代传统鼓风曝气方式,实现节能和工艺简化;生态单元通过开发具有较高氮磷吸收能力和适于在人工湿地内种植的经济型作物,实现氮、磷资源化,构建污染净化型农业。

    该计划的诞生得益于研究小组的扎实研究和灵活思考。课题组发现,在农村田野中,沟渠是常见的、交叉的,用于农田灌溉,所以巧妙利用现有的沟渠,转化为生态沟渠,拦截降雨汇聚的初始径流,作为一级拦截。生态沟截流技术利用生态护坡、重建植物群落、恢复水生植物的生物多样性、利用生物和生态功能净化水质。生态拦截渠的污水将被进一步截获和处理。生态净化池包括自来水植物、生态浮床和沉水植物,它们层层丰富,能有效地调节和预处理雨水。生物单元作为三级截留器,通过建立“好氧/厌氧/好氧三级水生蔬菜人工湿地”(简称O-A-O型水生蔬菜湿地)来吸收水中的氮和磷,一方面利用蔬菜来吸收氮和磷。另一方面,在水里,蔬菜提供了必需的营养素。

    这一方案各单元分工明确,工艺可以灵活调整,既能较好地解决农村地区社会、经济、环境等基本情况复杂、污水处理技术需求差异较大的问题,又能在控制成本的条件下达到良好的处理效果,还能带来一定的经济效益,具备较高的性价比。

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