太陽(yáng)能在農(nóng)村污水一體化設(shè)備中的應(yīng)用研究

羅紹文

（屏邊苗族自治縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村和科學(xué)技術(shù)局，661200，云南紅河）

農(nóng)村污水主要的來(lái)源是家庭生活污水，因此農(nóng)村污水每天的排放量比工業(yè)發(fā)達(dá)的城市小得多，但存在污水排放過(guò)于分散、不易集中起來(lái)進(jìn)行治理的問(wèn)題。再加上農(nóng)村村民保護(hù)環(huán)境的意識(shí)較差，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)較低，沒(méi)有城市那么發(fā)達(dá)的污水治理裝置，這些原因都造成了農(nóng)村污水難以處理，對(duì)環(huán)境造成不利。隨著國(guó)家對(duì)農(nóng)村發(fā)展越來(lái)越重視，農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入了全盛階段。與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)相伴而來(lái)的就是農(nóng)村居民環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，因此尋求污水處理之道就成了眾多農(nóng)村的共同訴求。之前已有的污水治理技術(shù)主要是通過(guò)優(yōu)化生化系統(tǒng)曝氣設(shè)備、改進(jìn)污水處理生物反應(yīng)器等措施，來(lái)提高污水充氧效果、提高氧利用率，但該項(xiàng)技術(shù)在農(nóng)村實(shí)際應(yīng)用中資源耗費(fèi)嚴(yán)重，因此以太陽(yáng)能為驅(qū)動(dòng)力的農(nóng)村污水一體化設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。

1 農(nóng)村污水治理的現(xiàn)狀

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)不再局限于城市，而是開(kāi)始大力推進(jìn)農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)建設(shè)。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村的環(huán)境問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重，大量的污水亂排亂放，不僅嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)仫嬘盟馁|(zhì)量，而且對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)文明的影響也不容忽視。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和“美麗鄉(xiāng)村”建設(shè)的大力推進(jìn)，我國(guó)農(nóng)村居民的生活水平大大提高，人們對(duì)水的依賴越來(lái)越大，隨之而來(lái)的污水排放量也越來(lái)越多。由于選擇農(nóng)村發(fā)展的工廠少，因此農(nóng)村污水的主要來(lái)源就是居民的生活用水，整體的排放量比城市小，但排放源分散，使污水綜合治理的難度增加。居民用水無(wú)非是用于做飯洗衣等活動(dòng)，不像工廠進(jìn)行各種各樣的生產(chǎn)活動(dòng)，因此污水中的成分比較單一，沒(méi)有其他各種化學(xué)物質(zhì)，處理程序比較簡(jiǎn)單。另外，農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善，沒(méi)有嚴(yán)密的地下水道，污水任意流向農(nóng)村的各個(gè)角落，來(lái)不及治理就已經(jīng)滲入土地。

利用現(xiàn)有的技術(shù)對(duì)農(nóng)村的污水進(jìn)行處理存在著許多問(wèn)題，例如生物濾池和人工濕地等方式對(duì)溫度的依賴性很高，只有溫度較高時(shí)才能發(fā)揮出最好的效果，因此現(xiàn)有技術(shù)的效果并不穩(wěn)定，對(duì)外在條件的要求比較高[1]。除了不易實(shí)行之外，這些技術(shù)應(yīng)用起來(lái)還需要大量的資金投入。這些污水處理裝置保持工作狀態(tài)需要依靠微動(dòng)力池，不僅在建設(shè)初期需要大量的資金，在投入使用后也要消耗大量的資源，使用成本非常高。它們的使用期也不長(zhǎng)，雖然按照常理應(yīng)該使用20 年左右，但通常不到20 年就由于種種問(wèn)題不能繼續(xù)使用，壽命非常短。

現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)施中存在的種種問(wèn)題，促使人們對(duì)農(nóng)村污水處理裝置進(jìn)行深入的探索。近幾年隨著技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)發(fā)出了各種清潔能源，太陽(yáng)能作為一種新興資源進(jìn)入人們的視線。

2 以太陽(yáng)能為動(dòng)力的農(nóng)村污水一體化設(shè)備

太陽(yáng)能在使用過(guò)程中不會(huì)面臨枯竭的問(wèn)題，因?yàn)樗且环N可再生資源，是可以永久存在的高效清潔能源。太陽(yáng)能既可以作為熱能使用，也可以作為電能使用，在農(nóng)村污水處理裝置中就是將它作為電能使用，簡(jiǎn)單說(shuō)就是利用太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電，為污水處理裝置提供動(dòng)力支持。該裝置將太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)動(dòng)力技術(shù)和低成本低能耗的污水凈化技術(shù)結(jié)合為一體[2]，把太陽(yáng)能作為裝置的動(dòng)力源，在光照充足的時(shí)候就完全依靠太陽(yáng)能提供動(dòng)力，當(dāng)遇到陰雨天氣等光照不充足的情況時(shí)也可以靠蓄電池供電，因而以太陽(yáng)能為動(dòng)力的農(nóng)村污水一體化設(shè)備可以在任何情況下保持穩(wěn)定的運(yùn)行。太陽(yáng)能系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池板陣列、充放電控制器、蓄電池組、逆變器及各種附屬裝置構(gòu)成。

3 應(yīng)用效益分析

實(shí)施該項(xiàng)目的試點(diǎn)地區(qū)已經(jīng)取得了初步成效，不僅解決了農(nóng)村的污水處理問(wèn)題，還將廁所處理干凈，具有多方面的效益。

3.1 使用維護(hù)成本低

以太陽(yáng)能為動(dòng)力的農(nóng)村污水一體化設(shè)備在安裝初期需要較大的經(jīng)濟(jì)投入，因?yàn)樗鼘?duì)技術(shù)的要求很高；但該裝置一旦進(jìn)入運(yùn)行階段，它的經(jīng)濟(jì)效益就開(kāi)始顯現(xiàn)出來(lái)。以太陽(yáng)能為動(dòng)力的農(nóng)村污水一體化設(shè)備與以其他能源為動(dòng)力的污水處理裝置相比，能源消耗少，壽命非常長(zhǎng)，它不像其他裝置需要投入大量時(shí)間成本等進(jìn)行維護(hù)，不用聘請(qǐng)相關(guān)人員對(duì)污水處理裝置進(jìn)行檢查，省去了許多運(yùn)行管理費(fèi)。

3.2 保護(hù)生態(tài)環(huán)境

太陽(yáng)能是一種可再生的清潔能源，它在使用過(guò)程中不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成負(fù)擔(dān)。以太陽(yáng)能為動(dòng)力的污水處理裝置不僅可以解決污水問(wèn)題，還可以減少家里廁所糞便的定期抽取次數(shù)，將污水進(jìn)行治理后再排放，不會(huì)對(duì)周圍的土地、地下水造成破壞，可以有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

3.3 發(fā)揮示范效應(yīng)

選擇太陽(yáng)能作為農(nóng)村污水處理裝置的動(dòng)力，有效解決了農(nóng)村污水治理裝置成本高、壽命短的問(wèn)題，解決了農(nóng)村的污水亂排亂放的難題，在社會(huì)上起到了保護(hù)環(huán)境、使用清潔能源的示范效應(yīng)。

3.4 靈活性高，占地面積小

以太陽(yáng)能為動(dòng)力的污水處理裝置因?yàn)楣に嚫雍?jiǎn)單，結(jié)構(gòu)小巧，在實(shí)際操作中更加靈活，并且與之前的設(shè)備相比占地面積要小得多，在人地矛盾突出的今天具有重要意義[3]。

3.5 使用壽命長(zhǎng)

傳統(tǒng)的污水處理裝置雖然聲稱可以持續(xù)使用20年，但在投入使用后會(huì)發(fā)生各種各樣的問(wèn)題，機(jī)器的耗損嚴(yán)重；因此傳統(tǒng)的污水處理裝置的實(shí)際使用年限遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于20 年。而以太陽(yáng)能為動(dòng)力的污水處理裝置在使用過(guò)程中不僅不需要定期維護(hù)，而且使用壽命也遠(yuǎn)長(zhǎng)于傳統(tǒng)的污水處理裝置。

4 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)日益嚴(yán)峻，而污水的排放又是影響環(huán)境的重要因素，因此及時(shí)采用合理的手段對(duì)農(nóng)村的污水進(jìn)行處理勢(shì)在必行。太陽(yáng)能作為一種清潔能源，在實(shí)行可持續(xù)發(fā)展的今天具有廣闊的使用前景，它的使用對(duì)解決環(huán)境問(wèn)題、資源短缺問(wèn)題都有重要作用。