9月以來,江蘇省農科院在南京市高淳區東壩鎮污水處理廠開展的“村鎮生活污水尾水養分回收與再利用工程技術示范”科研項目,利用水葫蘆深度凈化污水處理廠排放尾水,消減入太湖氮磷等污染物負荷,引起省科技廳、住建廳、太湖辦、農委等政府部門、科研單位的領導和專家的濃厚興趣。
東壩污水處理廠目前承擔著全鎮1.7萬人口的生活污水處理任務。在現場看到,經處理后排放的尾水看似清澈,但仍發出一股刺鼻味道,產生異味的原因是水體中氮、磷元素濃度較高。國家《城鎮污水處理廠污染物排放標準》規定的一級A標準出水最高允許排放的氮、磷濃度分別為15.0mg/L和1.0mg/L,比地表ⅴ類水標準(總氮2.0mg/L,總磷0.20mg/L)分別高出6.5倍和4.0倍。太湖流域污水處理廠每年產生的大量尾水經河道直接排入太湖,這是太湖水體總氮濃度居高不下的主要原因之一。
江蘇省農科院的科研項目啟動后,在污水處理廠旁邊建設了依次串聯的3個總面積為12.6畝的池塘,里面種養水葫蘆。記者看到,尾水排入流經的第一個池塘,水葫蘆長勢旺盛、高大濃密。經水葫蘆第一道凈化后的出水再流入第二個池塘,由于氮、磷濃度降低,水葫蘆長勢明顯減弱,出水清澈透明,也無異味。到最后一個塘,水葫蘆矮小枯黃,且開滿艷麗花朵。專家介紹,這個池塘里水質已經優于地表ⅴ類水標準,水葫蘆無法獲取滿足其正常營養生長所需養分。扒開水葫蘆,只見水體清澈見底,還長著好多小魚、小蝦、泥鰍、田螺。經化驗檢測,污水廠尾水經過水葫蘆氧化塘深度凈化后,水體中TN(總氮)、TP(總磷)濃度由12.05mg/L、0.40mg/L分別降低至1.42mg/L、0.10mg/L,對氮、磷的去除率分別達88.20%、75.20%,原本是劣ⅴ類水,到這里已經變成Ⅳ類水。
專家介紹,對于控制太湖富營養化,總磷和總氮是主要控制指標,總磷是關鍵控制指標。目前,太湖湖體水質指標中未達到國家確定的近期治理目標的是總氮,仍為劣ⅴ類。
湖泊水體富營養化是世界性難題。相比較而言,采用生物治理辦法的效果最好。而在所有生物中,水葫蘆吸收氮、磷、鉀的能力最強,在適宜溫度下,種養一平方米水葫蘆1天內便可將2-3立方米的Ⅴ類水改善為Ⅳ類水,對水體懸浮物的去除率可超70%。早在2009年初,省農科院就啟動國家科技支撐項目“水葫蘆安全種養與資源化利用成套技術研究及工程示范”項目,開展利用水葫蘆治理湖泊富營養化水體的研究與試驗示范,技術體系成熟后在太湖、滇池進行大規模應用。2008年以來,我省開始設立“太湖水污染治理專項”資金,在太湖中每年穩定種植水葫蘆2萬畝以上,對治理太湖水體防止藍藻暴發起到了顯著效果。
俗話說,覆水難收,等污染物進入水體后再將它提取去除代價太大。如能將治污的關口前移,在污水排入河、湖前將它攔截、提取,技術難度和治理成本就要低得多。
為此,江蘇省農科院今年啟動“村鎮生活污水尾水養分回收與再利用工程技術示范”項目。項目負責人、省農科院黨委書記嚴少華算了一筆賬:目前,太湖流域內共形成633萬噸/日的污水處理規模,年排放尾水近17億立方米,即使全部達到一級A標準排放,尾水中總氮濃度仍高達15mg/L,高出太湖水體總氮濃度的6倍多。據東南大學編《十五條主要入湖河流水環境現狀評估及整治建議》報告,污水處理廠尾水經河道匯入太湖后對湖體氮負荷的貢獻率超過40%。如能像高淳區東壩鎮利用小面積水葫蘆氧化塘深度處理村鎮生活污水處理廠尾水的生態修復工程方法,將大型城市污水廠尾水通過管道引入小型封閉性湖灣或浜塘,通過水葫蘆深度處理后再排入河道,可顯著減少入太湖的氮、磷污染負荷總量。
東南大學能源環境學院教授呂錫武說,污水中富含的氮磷元素排到太湖里是害,但通過植物富集回收和肥料化后施到農田里就是個寶,在污水處理廠尾水排放到太湖前進行生物攔截后再排放,這件事情做好了可以說功德無量。省太湖辦主任陳軍說,這項技術對農村生活污水處理意義重大、推廣前景廣闊,不但能用于太湖治理,還可用于普遍存在的農村非航運河道水體富營養化的治理。中科院地理湖泊研究所秦伯強認為,這項研究在技術上已成熟完善,建議各地農村生活污水處理廠建設規劃時可預留水葫蘆種植和處理設施用地空間。
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