韶关乳源：光伏扬水全国首创

江镕

驱车行走在道路宽阔笔直、两旁绿树掩映的乳桂线（S250）上，如果稍加留意，你就会发现这条公路的与众不同——除了修葺一新的屋舍，沿途还不时会有一些长满茂盛植物的小型人工湿地，而它们的旁边都伫立着一排崭新地光伏太阳能板，远远看去充满着科技感，一扫大家传统印象中的乡土气。

“这就是我们乳源县的太阳能光伏扬水污水处理系统，这套系统比起单纯利用化学反应和过滤的处理方式，具有更加生态环保、长效稳定、后期运维费用较低的特点。特别是利用太阳能进行光伏扬水，这在全国的农村污水处理中还属首创。”乳源县新农村整治办公室（以下简称“乳源农办”）主任马甫团自豪地向我介绍说。

打造五彩瑶乡 因地制宜治污

作为瑶族自治县，乳源自2015年初开始就设定了打造“五彩瑶乡”省级新农村示范区的规划，希望通过完善农村基础设施、综合整治农村环境、加强农村社会管理、挖掘和拓展乡村资源、整合提升特色优势等举措，将“五彩瑶乡”建成广东极具瑶寨风情和岭南特色的生态观光休闲农业长廊。

马甫团说：“在提出建立省级新农村示范片之前，污水横流、垃圾遍布的现象在很多村镇非常普遍。为了切实改善农民的居住环境，自2015年10月开始，我们在乳城云门、一六团结、游溪大寮坑和营坑5个主体行政村的41个自然村中，全面推进了污水处理系统的设计与建设工作。

这一项目计划投资5000万元，到现在已经总投入资金2400多万元，因为领导重视，施工得力，所以预计到2017年初就可以完工。现在其中23个村建成了生活污水处理系统，还有14个村用上了国内其他地方还从没有使用过的光伏扬水污水处理设施，目前日处理生活污水1700多立方米，从中受益人口达到8100多人。”

听了马甫团的介绍，我才了解，原来并不是所有“五彩瑶乡”内的污水处理设施都安装光伏扬水系统，那什么样的项目才需要安装？又是如何在无先例可借鉴的情况下想到这种方法的呢？

“在农村，污水处理设施的选址一直是个大问题，一些我们认为可以修建的地点，却经常遭到村民的反对，而一些村民肯提供的地点，又不适合修建。为此我们协调了很久，最终有23个村解决了各种问题，按照传统方式建成了处理设施。而在剩下的村里，村里提供的空地，都存在地势过于平缓、无法形成自然落差的情况，必须使用电力驱动污水处理设备才行。

但是你也知道，我们地处偏远山区，很多村里的经济情况都不好，有些地方甚至是前两年才通上路灯。虽然他们心里都清楚是好事，但是如果让他们长期负担电费，保证污水处理设施的正常运行，确实不太现实。所以必须从实际出发，绝对不能让花了这么多钱建成的设施沦为摆设。所以我们也到村里进行了走访，发现有些地方使用的都是太阳能路灯，既经济，又环保，那能不能把太阳能技术应用到污水处理系统上呢？经过多方的调研和比较，最终我们把方案锁定在后期运维成本非常低的光伏扬水技术上。”

转换设计思路 大胆创新应用

大胆假设，小心论证，恐怕这是萌生很多科学发明的重要途径。有了利用太阳能这一设想，乳源农办便积极寻找能够完成项目的单位，最终确定由广东省城乡规划设计研究院完成人工湿地部分的规划，由乳源星宏光光电设备经营部（以下简称“星宏光”）完成太阳能板方面的设计。

据技术人员介绍，光伏扬水污水处理系统主要由生活污水收集管网、格栅池、厌氧水解池、泵房、光伏扬水系统和人工湿地组成，其中人工湿地包括2套（4个）水生植物池。1平方米水生植物池每天处理污水的负荷是0.25立方米，可消纳1.4人当天产生的生活污水。

乳源全县的光伏扬水污水处理系统共分为1～4号四种规格，湿地植物的总面积分别为72、144、40、384平方米，相对应的污水处理量分别可以达到18、36、60、96立方米，造价从30多万元至100多万元不等。

为了让我有更直观的认识，星宏光的总经理林桥平带我来到了位于东坪镇的东下山村，这里平均峰值日照时间为3.5小时，很适合太阳能光伏水泵的应用。

在现场我看到，一边是种满了美人蕉、旱伞草等水生植物的人工湿地，另一边则是在一块平坦的水泥地上，竖立起的一排由10块崭新的太阳能板拼接而成的太阳能组件。

林桥平说，每个光伏扬水污水处理设备的动力系统都由太阳能组件、太阳能水泵控制器、水泵等配套组成。太阳能组件是太阳能供电系统中的主要部分，通过它可以将太阳的辐射能量转换为直流电能，提供动力。目前“五彩瑶乡”内每一处污水处理系统的太阳能组件均配备10块太阳能板，总功率全部为2.4千瓦；太阳能水泵控制器是利用直流电驱动水泵，并可以根据光照强度自动调节水泵的转速，内置防抽干、电机过载等保护功能；而水泵则保证了污水可以在各个处理环节顺畅流动。

“东下山村共有410名常住居民，每天产生的污水量大概在28.5立方米，所以根据处理量我们选用的是3号系统。水泵的功率是0.75千瓦，流量是12立方米/小时，扬程是10米。为了防止设备出故障，可能导致停运，也为了延长使用寿命，在每一处，我们都安装了两台水泵轮流工作。”说着林桥平看了看表，“现在已经过了下午5点，所以水泵就不运行了，一般情况每天的早上8点到下午5点，是水泵的工作时间。”

节约人力物力 真正实现环保

光伏扬水污水处理系统最大的创新点除了利用光伏发电驱动水泵工作之外，就是利用厌氧水解池和泵房的蓄水功能代替了蓄电池。

我问马甫团：“依靠太阳能组件产生的电能足够污水处理设施运行吗？假如阴天下雨是否会受到影响呢？”

“我们粤北山区的很多农村现在常住人口不多，每天产生的污水量有限，通常都是20方以下，即便是较大的村里逢过年过节一般也也不会超过30方。每个村每晚产生的污水经格栅池沉淀和厌氧池水解酸化后，第二天早上水泵运行一次，大概2～3小时，就可以将污水全部抽取到人工湿地池，这段时间之后，水泵白天基本不需要再运行，或者水量大时运行一次就完全够用了。我们计算过，2.4千瓦的太阳能组件，平均下来每天可以发电7～8度，即便是在阴雨天发电量也能达到3度，足够一台水泵连续工作4小时，抽水量能达到50立方米。所以不用说是晴天，即使是下雨天，现在的太阳能组件发电容量也足够了。”一边说，马甫团一边拿出他们的统计数据指给我看。

经过几个月的运行，目前对于光伏扬水污水处理系统的使用效果，无论是乳源农办还是星宏光都感觉比较满意。他们共同认为，一套太阳能组件可正常使用20年以上，成本只需要1.4万元，投入很小。而且设备完全依靠太阳能提供动力，具有低碳环保、安全可靠、效果持久、维护方便、拓展性强等等优点，避免了架设用电线路的成本，减少了村集体及村民的电费支出负担，也无需专人值守，还消除了小孩触电等安全隐患。

对于下一步的工程建设，马甫团说：“因为除了驱动污水处理的水泵，太阳能组件的发电还有大量剩余，所以接下来，我们也正在考虑陆续给设施增添蓄电池，这样就能把多余的电能存储起来，可以另外用于鱼塘增氧，菜园抽水灌溉，集体大棚供暖，农村饮水工程等等，真正做到物尽其用，节能环保。”