“你看，這些空心菜長的很茂盛，收獲時(shí)就像割韭菜一樣，效益非常不錯(cuò)！”東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院副院長呂錫武教授對中國水網(wǎng)記者說。
　　呂教授還是東南大學(xué)環(huán)境工程研究所的所長，他們在研究鄉(xiāng)村生活污水處理方法中做出了長達(dá)多年的試驗(yàn)和嘗試。

城市污水工藝不合適鄉(xiāng)村污水處理

　　呂錫武說城市污水除磷脫氮工藝不適合鄉(xiāng)村小型污水處理廠，而適用于鄉(xiāng)村的小型污水除磷脫氮技術(shù)在國內(nèi)外仍處于探索階段。
　　歐洲和北美有20~30%的人口利用小型污水處理系,日本、澳大利亞等國家開發(fā)出一系列小型污水處理基礎(chǔ)設(shè)施，如土地處理凈化槽、膜-生物反應(yīng)器凈化槽、“FILTER”技術(shù)，但都不同程度的存在處理成本高，應(yīng)用范圍有限等缺點(diǎn)。這些技術(shù)不是非常合適鄉(xiāng)村生活污水的處理。
　　2005年的數(shù)據(jù)表明我國主要水系、湖泊和海域污染嚴(yán)重。七大水系Ⅳ～Ⅴ類和劣Ⅴ類水質(zhì)的斷面比例分別為32％和27％, 即Ⅳ類以上的水質(zhì)達(dá)到59％，氨氮、五日生化需氧量、高錳酸鹽指數(shù)和石油類超標(biāo)嚴(yán)重；主要湖泊總氮、總磷嚴(yán)重超標(biāo)，富營養(yǎng)化問題依然突出，“三湖”（太湖、巢湖、滇池）水質(zhì)均為劣Ⅴ類；近岸海域局部地區(qū)污染加重，污染物主要為磷酸鹽、無機(jī)氮和石油類，赤潮現(xiàn)象頻繁發(fā)生，赤潮發(fā)生面積達(dá)到27000多平方公里。
　　這一系列的問題導(dǎo)致了我國的水危機(jī)事件此起彼伏。這些事情都發(fā)生在大城市附近，但是眾多河流的污染更加影響到了農(nóng)民的生活。另外，隨著生活水平的提高，農(nóng)村生活污水的排放也越來越多。但是我國污水處理事業(yè)的重心一直在城市污水的處理上，對于小型生活污水處理的技術(shù)儲(chǔ)備并沒有作好充分的準(zhǔn)備。
　　農(nóng)村生活污水為水體面污染源的主要組成部分。建設(shè)適合鄉(xiāng)村特點(diǎn)的小型污水處理設(shè)施,就地處理分散型點(diǎn)源生活污水治理是必然選擇。
　　典型城市污水生物除磷脫氮工藝采用A²/O工藝流程。通過一系列的定期排泥，污泥加藥，機(jī)械脫水等過程，把剩余污泥排放處理，保證除磷效果。這種工藝不僅需要高昂的投資和運(yùn)行費(fèi)用，還需要專業(yè)的管理人員。對農(nóng)民來講都是很困難的事情。
　　另外，生態(tài)工程技術(shù)的共同缺點(diǎn)在于占地面積大，處理效果不穩(wěn)定，城市污水處理廠的經(jīng)驗(yàn)和單一的生態(tài)工程技術(shù)都無法解決農(nóng)村小型生活污水處理的難題。

生物方法與生態(tài)工程有機(jī)結(jié)合的除磷脫氮

　　通過分析城市污水處理和鄉(xiāng)村污水處理的不同之處，結(jié)合國際上的研究現(xiàn)狀，呂教授他們認(rèn)為必須將生物方法與生態(tài)工程有機(jī)結(jié)合，才能既節(jié)省成本和運(yùn)行費(fèi)用，又能達(dá)到穩(wěn)定的除磷脫氮效果。
　　呂教授的團(tuán)隊(duì)一致認(rèn)為要摸索出合適鄉(xiāng)村小型污水處理的實(shí)用技術(shù)，工作人員要考慮四個(gè)方面的問題，即研究的四個(gè)指導(dǎo)思想。首先是資金問題，初期投資及運(yùn)行管理費(fèi)用較低；其次就是操作及運(yùn)行管理簡單，因?yàn)檗r(nóng)村的條件有限，只有簡單的操作和管理才合適農(nóng)民使用；再次就是低能耗，高效率，氮磷資源化，還有就是處理過程產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。
　　根據(jù)這種指導(dǎo)思想，他們采用厭氧+跌水充氧接觸氧化+人工濕地生物生態(tài)組合型的處理技術(shù)。生物部分不設(shè)計(jì)脫氮除磷功能，主要依靠生態(tài)單元去除氮磷，使其作為水生蔬菜的營養(yǎng)物質(zhì)被利用。在去除有機(jī)物方面，通過厭氧和跌水曝氣生物接觸氧化的方法來降解，能夠產(chǎn)生沼氣。
　　呂教授向中國水網(wǎng)記者介紹，這樣的收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通農(nóng)民的收益。試驗(yàn)基地夏季種植空心菜，冬天種植水芹菜。“當(dāng)時(shí)夏天的空心菜都賣一塊錢，后來太多時(shí)就便宜賣，5毛錢。這樣也是很賺錢。”
　　他還介紹說工藝流程簡單，不需要污泥回流，而全程僅需一臺(tái)水泵，能耗很低；管理簡單，不需定期排泥，一臺(tái)水泵；沼氣可作為能源，水生蔬菜產(chǎn)生經(jīng)回報(bào)。這些都達(dá)到了他們最初的設(shè)想。
　　采用跌水方式充氧，能夠滿足接觸氧化池內(nèi)微生物降解污染物的需氧量，節(jié)省了曝氣能耗，且系統(tǒng)維護(hù)簡便，在農(nóng)村污水處理方面是一種創(chuàng)新性的研究。在跌水充氧接觸氧化池中，合理的跌水高度為0.5m，增加跌水高度充氧效果沒有明顯提高；豎縫型跌水擋板能使水均勻分布且能達(dá)到較好的充氧效果，縫間距5cm時(shí)跌水前后的DO差值達(dá)到2.4mg/L。
　　在試驗(yàn)水質(zhì)條件下，COD、TP、TN的平均去除效率可達(dá)80％以上、73.5％、83.19％，出水平均濃度為37.88mg/L、0.36mg/L、5.28mg/L，均能達(dá)到或優(yōu)于城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放的一級A類標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）。
　　在費(fèi)用方面，無論是設(shè)施建設(shè)還是運(yùn)行都合適農(nóng)村。該工藝中，每噸設(shè)施建設(shè)費(fèi)不高于1200元，運(yùn)行費(fèi)用在0.1元以下。
　　此外，多級跌水充氧接觸氧化處理技術(shù)的開發(fā)，在接觸氧化技術(shù)的供氧方式和簡化運(yùn)行技術(shù)上開辟了新的思路。高效除磷脫氮的水生植物品種篩選和換茬技術(shù)研究富有創(chuàng)新性。

尚需進(jìn)一步研究的內(nèi)容

　　整個(gè)工藝流程的各個(gè)階段分工明確：厭氧段有效降低有機(jī)物濃度，好氧段保證有機(jī)物的高效去除率，厭氧好氧生物處理階段不除氮磷；濕地生態(tài)系統(tǒng)利用水中氮磷高效產(chǎn)出水生蔬菜，構(gòu)建污染凈化性農(nóng)業(yè)。生物生態(tài)組合工藝在處理污水的同時(shí)，還產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益，為社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)提供一個(gè)新型生活污水生物生態(tài)處理方法。
　　流程簡單，投資省，運(yùn)行費(fèi)用小，不需要專業(yè)管理人員，與農(nóng)村特點(diǎn)緊密結(jié)合，適合在廣大農(nóng)村推廣。
　　呂教授對中國水網(wǎng)記者說，雖然他們在該項(xiàng)目上取得了很大的成就，但是為了進(jìn)一步的提高效益，他們還有更進(jìn)一步的工作在努力。主要表現(xiàn)在篩選出高效除磷脫氮具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生植物（水生花卉和水生蔬菜）；獲得完整的跌水充氧接觸氧化技術(shù)的設(shè)計(jì)及運(yùn)行參數(shù)，建立跌水充氧接觸氧化工藝的氧平衡數(shù)學(xué)模型與污染物降解模型；
　　他希望能探索出跌水充氧接觸氧化技術(shù)與水生蔬菜型人工濕地組合應(yīng)用處理鄉(xiāng)村生活污水的運(yùn)行模式和成套技術(shù)，將來能夠推廣該技術(shù)，為了更多的農(nóng)村生活污水的處理提供更有用的方法。
（中國水網(wǎng) 杜會(huì)嬌）

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