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《科学24小时》

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“人工湿地”水危机下的一剂良方

2018-01-09 11:09:00

  “钱塘江尽到桐庐,水碧山青画不如”是唐朝诗人韦庄描绘的桐庐的美丽景色,“三吴行尽千山水,犹道桐庐更清美”则是宋朝诗人苏轼赞美桐庐的诗句。

  桐庐县位于浙江省西北部,地处钱塘江中游,总面积1825平方千米,位于“西湖―千岛湖―黄山”国家级黄金旅游线的中段;全县40多万人口中农村人口就占了30多万。随着农民生活水平的不断提高和农村经济的发展,生活污水成为这个县水环境的重要污染源。桐庐县农村生活污水年排放废水约500万吨,据环境部门测算,相当于10~15家万吨规模造纸企业废水排放量之和。

  对于分散居住的农户来说,生活污水如何处理成了一个大问题。怎么办?

  从2009年起,桐庐县开始实施农村生活污水处理整村推进和农家乐污水治理工作计划,尝试用生态的办法治理农村污水。2009-2012年,全县183个行政村全面完成农村生活污水处理整村推进工作,另有150余家农家乐完成污水处理工作,建生态化污水处理工程1700余个,共计投入资金2亿多元,实现污水处理全覆盖。

  所谓生态化污水模式处理也叫“人工湿地”污水处理模式,是桐庐县农村生活污水处理的一个创新。当你走进桐庐县的一个个农村,就能看到清澈的溪水环绕的座座粉墙黛瓦的民居,不时还能看到一个个小小的绿化公园,在公园里还树着一块太阳能电池板。

  这些绿化公园就是桐庐农村处理生活污水的“人工湿地”。这小公园里有一个几平方米的水泥花坛,里面种满了麦东草,花坛一侧的地下水池里,各种污浊的生活污水正缓缓地流入坛底,另外一侧汩汩清水从一个小孔中流出,汇入到旁边的水田里……

  这个“人工湿地”的工作原理是这样的:

  首先,农民家里的污水流入下水道,经过管道、窨井收集起来,引入污水处理池。然后污水进入第一个池——沉淀池,通过这个池就可以把污水中的颗粒物沉淀下来。接着是第二个池——厌氧池,在这个池子里,插着一根根棍子,棍子上,密密麻麻绑着纤维,纤维上,生长着大量厌氧细菌,它们可以把污水中的大分子有机污染物分解成小颗粒。再是第三个池——人工湿地池,这个池中有许多鹅卵石和植物,它们可以对污水中的小分子污染物进行过滤和吸收。

  这三个池子设置很巧妙。污水经第一个池子沉淀后从底部被送入到第二个池子。第二个池子底部是细沙和鹅卵石,中间形成了空隙,而池子的上部铺了一层泥土,泥土上栽种美人蕉、麦东草、水草等一些根系发达的植物。由于这些植物根系发达,根茎往往能突破泥土层,直接伸入下面鹅卵石的缝隙中。根系部分会形成多个厌氧、兼氧、好氧区,随时生长的厌氧菌、兼氧菌、好氧菌通过吸收,完成污水中的脱氮除磷。而经过这种人工湿地净化后的水,基本上能达到净化标准,可以排入第三个池子,沉淀后出来的水就是清水了,可以直接排放到自然水域中。除了清洁污水功效,“人工湿地”还具备了绿化功能。湿地上的植物一旦长成,“人工湿地”往往就能成为一个小花圃。而整个污水处理系统所需能源都来自太阳能发电装置,使整个系统更加环保。

  通常,以10~20户人家为单位建造一个污水处理设施即可。

  除此之外,桐庐对于居住集中、人口规模较大、无闲置土地推行分散式人工湿地处理模式的村,则选用无动力厌氧处理模式,利用厌氧微生物在无氧环境中将污水中淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等转化为低分子的有机酸、醇、醛、水分子物质,进而转化为水、二氧化碳、氮氧化物等无机物。对于养殖户较多的农户或村落则采用沼气池处理模式,视情况一户单建或多户联,所产沼气可作为清洁能源有效利用,而沼液则用做农林作物的有机肥。

  人工湿地式污水处理系统的建造、维护成本相对较低,一个处理池系统的建造成本,按所需处理的人数多少而有所不同,大约是每人800到1000元,一年的维护成本是每人10元再加上每个池子1000元。这些设施由县财政给予350元/人的全额补助。目前,桐庐县还在一些经济条件相对较好的村庄推行太阳能微动力农村污水处理的试点,这种方式通过自动化控制,可自动运行,这一技术在国内处于领先水平。

  通过持续投入、技术创新,桐庐建设了2000余个污水处理设施,铺设管网2500千米,建造窨井7万余只,率先在全国编织出一张覆盖县域内所有行政村的农村生活污水生态化处理网络,对改善当地的水环境发挥了明显作用。

  从2009年起,通过推进农村污水治理工作,桐庐县化学需氧量削减达70%以上,年削减排放量达1500余吨,有力地推进了污染减排工作。

  据监测,从2010年起,桐庐出境断面水质总体就已经优于入境断面水质,断面水质净化率明显优于2009年。到2012年,桐庐县已实现农村生活污水处理全覆盖。

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