韶關(guān)乳源：光伏揚水全國首創(chuàng)

江镕

驅(qū)車行走在道路寬闊筆直、兩旁綠樹掩映的乳桂線（S250）上，如果稍加留意，你就會發(fā)現(xiàn)這條公路的與眾不同——除了修葺一新的屋舍，沿途還不時會有一些長滿茂盛植物的小型人工濕地，而它們的旁邊都佇立著一排嶄新地光伏太陽能板，遠遠看去充滿著科技感，一掃大家傳統(tǒng)印象中的鄉(xiāng)土氣。

“這就是我們?nèi)樵纯h的太陽能光伏揚水污水處理系統(tǒng)，這套系統(tǒng)比起單純利用化學反應和過濾的處理方式，具有更加生態(tài)環(huán)保、長效穩(wěn)定、后期運維費用較低的特點。特別是利用太陽能進行光伏揚水，這在全國的農(nóng)村污水處理中還屬首創(chuàng)?！比樵纯h新農(nóng)村整治辦公室（以下簡稱“乳源農(nóng)辦”）主任馬甫團自豪地向我介紹說。

打造五彩瑤鄉(xiāng) 因地制宜治污

作為瑤族自治縣，乳源自2015年初開始就設(shè)定了打造“五彩瑤鄉(xiāng)”省級新農(nóng)村示范區(qū)的規(guī)劃，希望通過完善農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施、綜合整治農(nóng)村環(huán)境、加強農(nóng)村社會管理、挖掘和拓展鄉(xiāng)村資源、整合提升特色優(yōu)勢等舉措，將“五彩瑤鄉(xiāng)”建成廣東極具瑤寨風情和嶺南特色的生態(tài)觀光休閑農(nóng)業(yè)長廊。

馬甫團說：“在提出建立省級新農(nóng)村示范片之前，污水橫流、垃圾遍布的現(xiàn)象在很多村鎮(zhèn)非常普遍。為了切實改善農(nóng)民的居住環(huán)境，自2015年10月開始，我們在乳城云門、一六團結(jié)、游溪大寮坑和營坑5個主體行政村的41個自然村中，全面推進了污水處理系統(tǒng)的設(shè)計與建設(shè)工作。

這一項目計劃投資5000萬元，到現(xiàn)在已經(jīng)總投入資金2400多萬元，因為領(lǐng)導重視，施工得力，所以預計到2017年初就可以完工。現(xiàn)在其中23個村建成了生活污水處理系統(tǒng)，還有14個村用上了國內(nèi)其他地方還從沒有使用過的光伏揚水污水處理設(shè)施，目前日處理生活污水1700多立方米，從中受益人口達到8100多人?！?/p>

聽了馬甫團的介紹，我才了解，原來并不是所有“五彩瑤鄉(xiāng)”內(nèi)的污水處理設(shè)施都安裝光伏揚水系統(tǒng)，那什么樣的項目才需要安裝？又是如何在無先例可借鑒的情況下想到這種方法的呢？

“在農(nóng)村，污水處理設(shè)施的選址一直是個大問題，一些我們認為可以修建的地點，卻經(jīng)常遭到村民的反對，而一些村民肯提供的地點，又不適合修建。為此我們協(xié)調(diào)了很久，最終有23個村解決了各種問題，按照傳統(tǒng)方式建成了處理設(shè)施。而在剩下的村里，村里提供的空地，都存在地勢過于平緩、無法形成自然落差的情況，必須使用電力驅(qū)動污水處理設(shè)備才行。

但是你也知道，我們地處偏遠山區(qū)，很多村里的經(jīng)濟情況都不好，有些地方甚至是前兩年才通上路燈。雖然他們心里都清楚是好事，但是如果讓他們長期負擔電費，保證污水處理設(shè)施的正常運行，確實不太現(xiàn)實。所以必須從實際出發(fā)，絕對不能讓花了這么多錢建成的設(shè)施淪為擺設(shè)。所以我們也到村里進行了走訪，發(fā)現(xiàn)有些地方使用的都是太陽能路燈，既經(jīng)濟，又環(huán)保，那能不能把太陽能技術(shù)應用到污水處理系統(tǒng)上呢？經(jīng)過多方的調(diào)研和比較，最終我們把方案鎖定在后期運維成本非常低的光伏揚水技術(shù)上?！?/p>

轉(zhuǎn)換設(shè)計思路 大膽創(chuàng)新應用

大膽假設(shè)，小心論證，恐怕這是萌生很多科學發(fā)明的重要途徑。有了利用太陽能這一設(shè)想，乳源農(nóng)辦便積極尋找能夠完成項目的單位，最終確定由廣東省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院完成人工濕地部分的規(guī)劃，由乳源星宏光光電設(shè)備經(jīng)營部（以下簡稱“星宏光”）完成太陽能板方面的設(shè)計。

據(jù)技術(shù)人員介紹，光伏揚水污水處理系統(tǒng)主要由生活污水收集管網(wǎng)、格柵池、厭氧水解池、泵房、光伏揚水系統(tǒng)和人工濕地組成，其中人工濕地包括2套（4個）水生植物池。1平方米水生植物池每天處理污水的負荷是0.25立方米，可消納1.4人當天產(chǎn)生的生活污水。

乳源全縣的光伏揚水污水處理系統(tǒng)共分為1～4號四種規(guī)格，濕地植物的總面積分別為72、144、40、384平方米，相對應的污水處理量分別可以達到18、36、60、96立方米，造價從30多萬元至100多萬元不等。

為了讓我有更直觀的認識，星宏光的總經(jīng)理林橋平帶我來到了位于東坪鎮(zhèn)的東下山村，這里平均峰值日照時間為3.5小時，很適合太陽能光伏水泵的應用。

在現(xiàn)場我看到，一邊是種滿了美人蕉、旱傘草等水生植物的人工濕地，另一邊則是在一塊平坦的水泥地上，豎立起的一排由10塊嶄新的太陽能板拼接而成的太陽能組件。

林橋平說，每個光伏揚水污水處理設(shè)備的動力系統(tǒng)都由太陽能組件、太陽能水泵控制器、水泵等配套組成。太陽能組件是太陽能供電系統(tǒng)中的主要部分，通過它可以將太陽的輻射能量轉(zhuǎn)換為直流電能，提供動力。目前“五彩瑤鄉(xiāng)”內(nèi)每一處污水處理系統(tǒng)的太陽能組件均配備10塊太陽能板，總功率全部為2.4千瓦；太陽能水泵控制器是利用直流電驅(qū)動水泵，并可以根據(jù)光照強度自動調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，內(nèi)置防抽干、電機過載等保護功能；而水泵則保證了污水可以在各個處理環(huán)節(jié)順暢流動。

“東下山村共有410名常住居民，每天產(chǎn)生的污水量大概在28.5立方米，所以根據(jù)處理量我們選用的是3號系統(tǒng)。水泵的功率是0.75千瓦，流量是12立方米/小時，揚程是10米。為了防止設(shè)備出故障，可能導致停運，也為了延長使用壽命，在每一處，我們都安裝了兩臺水泵輪流工作?！闭f著林橋平看了看表，“現(xiàn)在已經(jīng)過了下午5點，所以水泵就不運行了，一般情況每天的早上8點到下午5點，是水泵的工作時間。”

節(jié)約人力物力 真正實現(xiàn)環(huán)保

光伏揚水污水處理系統(tǒng)最大的創(chuàng)新點除了利用光伏發(fā)電驅(qū)動水泵工作之外，就是利用厭氧水解池和泵房的蓄水功能代替了蓄電池。

我問馬甫團：“依靠太陽能組件產(chǎn)生的電能足夠污水處理設(shè)施運行嗎？假如陰天下雨是否會受到影響呢？”

“我們粵北山區(qū)的很多農(nóng)村現(xiàn)在常住人口不多，每天產(chǎn)生的污水量有限，通常都是20方以下，即便是較大的村里逢過年過節(jié)一般也也不會超過30方。每個村每晚產(chǎn)生的污水經(jīng)格柵池沉淀和厭氧池水解酸化后，第二天早上水泵運行一次，大概2～3小時，就可以將污水全部抽取到人工濕地池，這段時間之后，水泵白天基本不需要再運行，或者水量大時運行一次就完全夠用了。我們計算過，2.4千瓦的太陽能組件，平均下來每天可以發(fā)電7～8度，即便是在陰雨天發(fā)電量也能達到3度，足夠一臺水泵連續(xù)工作4小時，抽水量能達到50立方米。所以不用說是晴天，即使是下雨天，現(xiàn)在的太陽能組件發(fā)電容量也足夠了?！币贿呎f，馬甫團一邊拿出他們的統(tǒng)計數(shù)據(jù)指給我看。

經(jīng)過幾個月的運行，目前對于光伏揚水污水處理系統(tǒng)的使用效果，無論是乳源農(nóng)辦還是星宏光都感覺比較滿意。他們共同認為，一套太陽能組件可正常使用20年以上，成本只需要1.4萬元，投入很小。而且設(shè)備完全依靠太陽能提供動力，具有低碳環(huán)保、安全可靠、效果持久、維護方便、拓展性強等等優(yōu)點，避免了架設(shè)用電線路的成本，減少了村集體及村民的電費支出負擔，也無需專人值守，還消除了小孩觸電等安全隱患。

對于下一步的工程建設(shè)，馬甫團說：“因為除了驅(qū)動污水處理的水泵，太陽能組件的發(fā)電還有大量剩余，所以接下來，我們也正在考慮陸續(xù)給設(shè)施增添蓄電池，這樣就能把多余的電能存儲起來，可以另外用于魚塘增氧，菜園抽水灌溉，集體大棚供暖，農(nóng)村飲水工程等等，真正做到物盡其用，節(jié)能環(huán)保?！?