中國和德國政府技術合作的“生態(tài)城市規(guī)劃和管理項目”在常州市做了兩件實事:一是名為“薔薇園”的濕地公園的水生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)；二是分散式生活污水的生態(tài)處理示范項目。這兩個項目的核心都牽涉到水的循環(huán)，都著重“生態(tài)”二字，而后者尤為實用，因為它為中國廣大處于偏遠地帶的分散村落的生活污水凈化開辟了一條既科學、經濟又簡便可行的道路。
眾所周知，生活污水的處理問題在城市相對好辦，那里普遍已有或正在興建較大型的集中式污水處理廠，為此鋪設的輸送污水的管網系統(tǒng)也較為集中。以常州這個發(fā)展迅速的城市為例，到2005年底已建成污水處理廠6座，污水管道492公里，污水處理系統(tǒng)初具規(guī)模，其中城市污水處理廠對城市污水的集中處理率達到46％左右，中心城區(qū)接近80％。
困難在于星羅棋布的小村落。常州農村人口近150萬，至今多采取灰水在宅前宅后土壤中自然下滲，糞便儲存在各式糞池中就地處理的簡易方式，嚴重污染環(huán)境。就常州來說，更威脅國家重點水源保護水域太湖和長江的生態(tài)安全。因此，為分散的村莊的生活污水找一條出路的任務十分迫切。
常州市規(guī)劃局和規(guī)劃院、市排水管理處等部門在德國專家的幫助下，吸收了15年以來在歐洲的郊區(qū)和農村廣泛開展的分散式污水處理的經驗，采用人工濕地技術，在大量研究調查的基礎上，于2006年1月在距離常州市中心40公里的孟河鎮(zhèn)通江花園居民小區(qū)，動工興建了正式名稱叫作“基于垂直潛流生態(tài)濾床技術的分散式污水及污泥處理系統(tǒng)”的裝置。2006年10月，系統(tǒng)正式投入運行。
名稱雖然復雜，但當筆者來到這里實地考察時，所見卻無非是一個地堡式的水泥建筑物和4塊略低于地面的鋪著粗砂的池子而已。其中兩塊平鋪著一些管子，池子的兩端有兩個更粗一些的白色塑料管斜插進地下，池子里有規(guī)律地間隔生長著一些蘆葦。平心而論，若不是路邊那塊大理石的“紀念碑”說明它的作用，筆者還真看不出這是一項具有國際先進水平的人工濕地污水處理工程。
陪同筆者前來參觀的德國技術合作公司(GTZ)項目負責人之一潘濤先生詳細介紹了工程原理和其先進之處。
這個污水處理工程是為一路之隔的通江花園小區(qū)的居民服務的。小區(qū)居住著因工業(yè)征地搬遷到這里的200多戶農民，總計1300人。小區(qū)設有與雨水分流的生活污水管道，從地下通到那個水泥“地堡”中。這個水泥殼的“地堡”就是污水的初級處理處，深埋地下5米多，可容80立方米的污水。這個沉淀池內分為三格，主要功能是使生活污水在這里初步沉降。內設兩個污水泵，由水位浮標自動控制污水泵的開關，把污水泵到兩個被稱為大約1000立方米的過濾床上，也就是筆者看到的布滿管子的池子。污水首先被抽進這些迂回曲折的管子里，又從管壁的小孔內流出，流進鋪滿沙礫的濾床上，自然滲入沙礫中。這兩個池子的底部都鋪有雙面土工布，以防污水滲入自然土壤中。
別看這兩個濾床表面平淡無奇，實則講究很多。濾床總深度雖然不過1米~1.25米，卻分為表層、過濾層、過渡層、排水層、防滲層等好幾個層次。每個層次的礫石和粗砂的大小都不盡相同，越往下顆粒越大。污水經層層過濾到達排水層時，自然流進鋪設在這一層的排水管中，也就是筆者在這兩塊過濾床邊上看到的白色塑料管。這幾根管子管壁上都有切口，收集過濾后的污水，并排進旁邊的新孟河，直達長江。
作為工程第三個組成部分的是兩塊污泥濾床。沉淀池里淤積的污泥定期被污泥泵抽進這兩塊池子做干化處理，說得通俗些，就是把它曬干。但這里也有很多學問。污泥含水率很高，如同前面提到的兩塊人工濕地一樣，這兩塊污泥濾床也分好幾層，也在底部鋪有防滲的土工布，也有通氣管。滲下來的污泥中的水分經排水管重新流回初級沉降地，而后再進入濾床過濾后排出。
這個裝置看上去也不過就是過濾、過濾、再過濾，這能達到污水去污的目標嗎？據潘濤介紹，這個人工的濕地處理過程包括生物化學反應和物理化學反應。物理化學反應就是沉淀吸附，生化反應即分解和合成代謝，等等。他說，秘密就在于濾床的那些粗砂和礫石上，它們?yōu)槲⑸锛毦峁┝朔浅＿m宜的生活環(huán)境，而這些微生物在污水下沉過程中通過反應去除了碳化合物、氮化合物和磷化合物以及病毒體和非病毒微生物。
那么那些蘆葦又有何用？他解釋說，這些經過挑選的蘆葦品種根系發(fā)達，一方面有助于防止過濾層板結，另一方面有助于微生物的附著和繁殖。他又說，濾床內的集水管也有另一個功能，就是向濾床內部輸送氧氣，幫助微生物繁殖。這也是為什么它們要在地面上露出一截的緣故。
死水坑經常長滿苔蘚，蚊蠅滋生，這兩個常年濕漉漉的人工濕地會不會也遇到這個問題呢？潘濤說，這早就想到了，所以才建了兩個功能完全一樣的濾床和污泥濾床。就是說，一個濾床工作，另一個休息令其干燥。兩個濾床每星期“輪休”一次，避免上述的弊端。
裝置運行幾個月來，根據監(jiān)測結果，出水效果理想。氨氮去除率達93％，總磷去除率達86％，出水水質已達到城鎮(zhèn)污水處理廠一級排放B標準。根據國際經驗，隨著生化反應器狀態(tài)日趨穩(wěn)定，各項指標將越來越好，最終設計達到一級排放A標準。筆者到出水口去看，果然出水清澈，毫無異味。而濾出的污泥干化之后可以肥田，這里每年可干化污泥10噸左右，待積累到一米厚時(約5年~7年)進行一次開挖。
當然不能不提它的造價和管理。這個工程包括科研費用、征地、在小區(qū)內重鋪管網等在內總計180萬元人民幣，德國方面由德國技術合作公司提供設計。如果純建設費用平攤到每個小區(qū)居民頭上，人均建設成本476元，而維護費用僅為每年12.5元/人。管理也很簡單，人員經簡單培訓后就能很好地勝任這項工作。陪同筆者參觀的管理員原來就是個普通農民。
常州的這項工程是我國國內首次運用垂直潛流人工濕地技術整合生活污水和污泥穩(wěn)定化處置，受到高度評價。常州市科技局組織的科學技術成果鑒定認為，此課題研究整體達到了國際先進水平。自工程落成以來，通江小區(qū)先后接待了國家環(huán)�？偩帧⒔ㄔO部和江蘇省有關單位的參觀考察，都認為這項技術很值得大力推廣。德國技術合作公司也非常高興為中國的生態(tài)城市建設做出了這個成功范例。
眾所周知，生活污水的處理問題在城市相對好辦，那里普遍已有或正在興建較大型的集中式污水處理廠，為此鋪設的輸送污水的管網系統(tǒng)也較為集中。以常州這個發(fā)展迅速的城市為例，到2005年底已建成污水處理廠6座，污水管道492公里，污水處理系統(tǒng)初具規(guī)模，其中城市污水處理廠對城市污水的集中處理率達到46％左右，中心城區(qū)接近80％。
困難在于星羅棋布的小村落。常州農村人口近150萬，至今多采取灰水在宅前宅后土壤中自然下滲，糞便儲存在各式糞池中就地處理的簡易方式，嚴重污染環(huán)境。就常州來說，更威脅國家重點水源保護水域太湖和長江的生態(tài)安全。因此，為分散的村莊的生活污水找一條出路的任務十分迫切。
常州市規(guī)劃局和規(guī)劃院、市排水管理處等部門在德國專家的幫助下，吸收了15年以來在歐洲的郊區(qū)和農村廣泛開展的分散式污水處理的經驗，采用人工濕地技術，在大量研究調查的基礎上，于2006年1月在距離常州市中心40公里的孟河鎮(zhèn)通江花園居民小區(qū)，動工興建了正式名稱叫作“基于垂直潛流生態(tài)濾床技術的分散式污水及污泥處理系統(tǒng)”的裝置。2006年10月，系統(tǒng)正式投入運行。
名稱雖然復雜，但當筆者來到這里實地考察時，所見卻無非是一個地堡式的水泥建筑物和4塊略低于地面的鋪著粗砂的池子而已。其中兩塊平鋪著一些管子，池子的兩端有兩個更粗一些的白色塑料管斜插進地下，池子里有規(guī)律地間隔生長著一些蘆葦。平心而論，若不是路邊那塊大理石的“紀念碑”說明它的作用，筆者還真看不出這是一項具有國際先進水平的人工濕地污水處理工程。
陪同筆者前來參觀的德國技術合作公司(GTZ)項目負責人之一潘濤先生詳細介紹了工程原理和其先進之處。
這個污水處理工程是為一路之隔的通江花園小區(qū)的居民服務的。小區(qū)居住著因工業(yè)征地搬遷到這里的200多戶農民，總計1300人。小區(qū)設有與雨水分流的生活污水管道，從地下通到那個水泥“地堡”中。這個水泥殼的“地堡”就是污水的初級處理處，深埋地下5米多，可容80立方米的污水。這個沉淀池內分為三格，主要功能是使生活污水在這里初步沉降。內設兩個污水泵，由水位浮標自動控制污水泵的開關，把污水泵到兩個被稱為大約1000立方米的過濾床上，也就是筆者看到的布滿管子的池子。污水首先被抽進這些迂回曲折的管子里，又從管壁的小孔內流出，流進鋪滿沙礫的濾床上，自然滲入沙礫中。這兩個池子的底部都鋪有雙面土工布，以防污水滲入自然土壤中。
別看這兩個濾床表面平淡無奇，實則講究很多。濾床總深度雖然不過1米~1.25米，卻分為表層、過濾層、過渡層、排水層、防滲層等好幾個層次。每個層次的礫石和粗砂的大小都不盡相同，越往下顆粒越大。污水經層層過濾到達排水層時，自然流進鋪設在這一層的排水管中，也就是筆者在這兩塊過濾床邊上看到的白色塑料管。這幾根管子管壁上都有切口，收集過濾后的污水，并排進旁邊的新孟河，直達長江。
作為工程第三個組成部分的是兩塊污泥濾床。沉淀池里淤積的污泥定期被污泥泵抽進這兩塊池子做干化處理，說得通俗些，就是把它曬干。但這里也有很多學問。污泥含水率很高，如同前面提到的兩塊人工濕地一樣，這兩塊污泥濾床也分好幾層，也在底部鋪有防滲的土工布，也有通氣管。滲下來的污泥中的水分經排水管重新流回初級沉降地，而后再進入濾床過濾后排出。
這個裝置看上去也不過就是過濾、過濾、再過濾，這能達到污水去污的目標嗎？據潘濤介紹，這個人工的濕地處理過程包括生物化學反應和物理化學反應。物理化學反應就是沉淀吸附，生化反應即分解和合成代謝，等等。他說，秘密就在于濾床的那些粗砂和礫石上，它們?yōu)槲⑸锛毦峁┝朔浅＿m宜的生活環(huán)境，而這些微生物在污水下沉過程中通過反應去除了碳化合物、氮化合物和磷化合物以及病毒體和非病毒微生物。
那么那些蘆葦又有何用？他解釋說，這些經過挑選的蘆葦品種根系發(fā)達，一方面有助于防止過濾層板結，另一方面有助于微生物的附著和繁殖。他又說，濾床內的集水管也有另一個功能，就是向濾床內部輸送氧氣，幫助微生物繁殖。這也是為什么它們要在地面上露出一截的緣故。
死水坑經常長滿苔蘚，蚊蠅滋生，這兩個常年濕漉漉的人工濕地會不會也遇到這個問題呢？潘濤說，這早就想到了，所以才建了兩個功能完全一樣的濾床和污泥濾床。就是說，一個濾床工作，另一個休息令其干燥。兩個濾床每星期“輪休”一次，避免上述的弊端。
裝置運行幾個月來，根據監(jiān)測結果，出水效果理想。氨氮去除率達93％，總磷去除率達86％，出水水質已達到城鎮(zhèn)污水處理廠一級排放B標準。根據國際經驗，隨著生化反應器狀態(tài)日趨穩(wěn)定，各項指標將越來越好，最終設計達到一級排放A標準。筆者到出水口去看，果然出水清澈，毫無異味。而濾出的污泥干化之后可以肥田，這里每年可干化污泥10噸左右，待積累到一米厚時(約5年~7年)進行一次開挖。
當然不能不提它的造價和管理。這個工程包括科研費用、征地、在小區(qū)內重鋪管網等在內總計180萬元人民幣，德國方面由德國技術合作公司提供設計。如果純建設費用平攤到每個小區(qū)居民頭上，人均建設成本476元，而維護費用僅為每年12.5元/人。管理也很簡單，人員經簡單培訓后就能很好地勝任這項工作。陪同筆者參觀的管理員原來就是個普通農民。
常州的這項工程是我國國內首次運用垂直潛流人工濕地技術整合生活污水和污泥穩(wěn)定化處置，受到高度評價。常州市科技局組織的科學技術成果鑒定認為，此課題研究整體達到了國際先進水平。自工程落成以來，通江小區(qū)先后接待了國家環(huán)�？偩帧⒔ㄔO部和江蘇省有關單位的參觀考察，都認為這項技術很值得大力推廣。德國技術合作公司也非常高興為中國的生態(tài)城市建設做出了這個成功范例。
