■ 核心提示

　　“智能化分散式生活汙水處理裝置”關鍵技術在於將好氧生物處理與厭氧生物處理、生物技術與微電解技術、汙泥處理與水質淨化揉合於一體綜合處理裝置，使之具有工藝流程短、低能耗、智能化特點，為汙染源連片綜合治理提供了思路和方向。

　　緊湊、合he理li的de處chu理li裝zhuang置zhi是shi該gai技ji術shu的de一yi個ge亮liang點dian，智zhi能neng化hua的de運yun行xing模mo式shi是shi該gai技ji術shu的de基ji礎chu
，四si位wei一yi體ti的de處chu理li工gong藝yi是shi該gai技ji術shu處chu理li效xiao果guo的de保bao障zhang，在zai土tu地di相xiang對dui緊jin張zhang及ji廢fei水shui收shou集ji困kun難nan的de中zhong小xiao城cheng鎮zhen的de汙wu水shui處chu理li，更geng具ju有you現xian實shi意yi義yi和he推tui廣guang價jia值zhi。

　　某地農村汙水整治前實況。

　　古人把農村描繪為“稻花香裏說豐年，聽取蛙聲一片。”但如今
，走到農村，你會發現，由於大量生活汙水無序排放，加上化肥
、農藥的過量使用
，很多村莊已呈現“花香與腐臭交雜、垃圾與汙水橫流”的狀態。

　　據估算
，農村環境問題每年造成的經濟損失已超過千億元。該如何解決農村汙染問題
，尤其是生活汙水問題？

　　近日

，在常州市環保局主持召開的“智能分散式生活汙水處理裝置”技術鑒定會上，技術鑒定專家組組長、中國工程院院士蔡道基認為，“智能分散式生活汙水處理裝置”，從材料學切入
，利用高分子材料合成技術對生物載體進行改性獲得巨大比表麵積，設備體積小
、處理時間短

，處理能力高，成本低廉，在環境治理領域是個全新的發展方向。

　　整治中實況。

　　 技術背景

　　農村不能照搬城市集中處理模式

　　第一次全國汙染源普查結果顯示：農業汙染問題日顯突出。尤其是農業源汙染物排放對水環境影響較大，其化學需氧量排放量占排放總量的43.7%，總氮
、總磷分別占排放總量的57.2%和67.4%。也就是說
，農業源基本上占到全國汙染的50%以上了。

　　一方麵是農村汙染情況日益嚴峻，另一方麵，農村汙染處理設施建設嚴重滯後。據測算，全國農村每年產生生活汙水80多億噸，“生活汙水基本靠蒸發，生活垃圾基本靠風化”
，一位環保部官員這麼形容我國的農村環境狀況。

　　“十二五”qijian，andanzhibiaojiangnaruguojiaqiangzhixuejianfanwei，nongcunshenghuowushuizuoweihuanjingzhongandandezhuyaolaiyuanzhiyi，jiujinggairuhejiejue

，nengfouzhaobanchengshishenghuodaguimojizhongchulimoshi？

　　我國農村與城市情況差異巨大。其特點是
，人口分布廣而且分散，排放的生活汙水分散
、量多

，濃度較低，其中有機物、氮
、磷含量高；目前，我國絕大部分農村地區還沒有任何汙水收集設施；農民經濟承受能力低，知識管理水平低
，因此，城市的大規模管網建設、集中處理並不適合農村地區。

　　技術原理

　　高能粒子直接氧化

　　“智能分散式生活汙水處理裝置
，基於農村基層實際情況而研究開發的技術裝置，它具有智能化管理、運行成本低、免維護等特點。”該技術研發總體設計師、常州大學客座教授張毅說。

　　“智能分散式生活汙水處理裝置”的de預yu氧yang化hua係xi統tong內nei安an裝zhuang了le高gao能neng粒li子zi直zhi接jie氧yang化hua反fan應ying器qi，在zai反fan應ying器qi內nei，利li用yong高gao能neng粒li子zi束shu轟hong擊ji水shui溶rong液ye，使shi水shui分fen子zi發fa生sheng電dian離li，產chan生sheng新xin生sheng態tai勢shi的de氫qing氧yang自zi由you基ji
、氧自由基、超氧負離子
、過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)，水(shui)體(ti)中(zhong)的(de)氯(lv)離(li)子(zi)在(zai)電(dian)離(li)作(zuo)用(yong)下(xia)生(sheng)成(cheng)了(le)次(ci)氯(lv)酸(suan)，這(zhe)些(xie)氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)能(neng)力(li)極(ji)強(qiang)的(de)物(wu)質(zhi)對(dui)水(shui)體(ti)中(zhong)的(de)汙(wu)染(ran)物(wu)進(jin)行(xing)無(wu)選(xuan)擇(ze)的(de)強(qiang)氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)和(he)強(qiang)氧(yang)化(hua)還(hai)原(yuan)反(fan)應(ying)
，使(shi)脂(zhi)肪(fang)蛋(dan)白(bai)質(zhi)等(deng)長(chang)鏈(lian)分(fen)子(zi)結(jie)構(gou)物(wu)質(zhi)得(de)以(yi)斷(duan)鏈(lian)
，為(wei)生(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)提(ti)供(gong)良(liang)好(hao)的(de)條(tiao)件(jian)。

　　形成“生物原電池”

　　高(gao)效(xiao)生(sheng)物(wu)膜(mo)反(fan)應(ying)器(qi)是(shi)裝(zhuang)置(zhi)的(de)核(he)心(xin)部(bu)分(fen)，反(fan)應(ying)器(qi)內(nei)裝(zhuang)填(tian)的(de)生(sheng)物(wu)載(zai)體(ti)比(bi)表(biao)麵(mian)積(ji)是(shi)傳(chuan)統(tong)的(de)生(sheng)物(wu)接(jie)觸(chu)氧(yang)化(hua)載(zai)體(ti)比(bi)表(biao)麵(mian)積(ji)的(de)幾(ji)十(shi)倍(bei)甚(shen)至(zhi)更(geng)高(gao)，在(zai)巨(ju)大(da)比(bi)表(biao)麵(mian)積(ji)上(shang)“著床”的de微wei生sheng物wu個ge數shu也ye相xiang應ying提ti高gao
，致zhi使shi生sheng物wu量liang和he水shui體ti接jie觸chu麵mian積ji的de增zeng加jia
，不bu僅jin提ti高gao了le生sheng物wu降jiang解jie處chu理li能neng力li，縮suo短duan了le處chu理li時shi間jian
，還hai使shi處chu理li效xiao果guo大da大da增zeng大da。

　　微生物著床的載體上還螯合了鐵離子，形成了“生物原電池”。jiweishengwuzaiyanyangzhuangtaixiachanshengleqingqihejiasuan
，duiyuandianchitigongranliao，xingchengtieneidianjieyuanli，duiwuranwujinxingweidianjieyanghua，dadaofuzhushengwuyanghuajiangjie、水質淨化與汙泥處理目的。

　　細菌與沉澱物處理

　　深度殺菌係統能夠利用高能粒子直接氧化反應器對水體中的病毒
、細菌
、病原體進行強氧化斷裂分子鏈
，並得到分解

，從而杜絕傳染性病毒、病原體隨水體流動而擴散傳播。

　　生sheng物wu膜mo反fan應ying器qi內nei所suo培pei養yang生sheng長chang的de聚ju磷lin菌jun對dui水shui體ti中zhong的de磷lin有you較jiao高gao的de團tuan聚ju性xing
，使shi磷lin顆ke粒li得de以yi團tuan聚ju而er隨sui剝bo落luo的de老lao化hua微wei生sheng物wu沉chen積ji在zai反fan應ying器qi的de汙wu泥ni收shou集ji鬥dou。磷lin在zai羥qiang基ji化hua作zuo用yong下xia和he水shui體ti中zhong的de鈣gai、鎂、鐵、鋁等物質絡合生成磷酸鹽類物質被沉積和水體分離
，最終可作為磷肥
，用於植物施肥。

　　整治後實況。

　　技術突破

　　打破常規技術路線

　　張毅說
，“智能化分散式生活汙水處理裝置” 從(cong)材(cai)料(liao)學(xue)切(qie)入(ru)
，以(yi)比(bi)表(biao)麵(mian)積(ji)較(jiao)大(da)的(de)中(zhong)孔(kong)纖(xian)維(wei)為(wei)載(zai)體(ti)，表(biao)麵(mian)聚(ju)合(he)二(er)氧(yang)化(hua)鈦(tai)納(na)米(mi)層(ceng)和(he)鐵(tie)攙(chan)雜(za)稀(xi)土(tu)合(he)金(jin)材(cai)料(liao)
，獲(huo)得(de)巨(ju)大(da)比(bi)表(biao)麵(mian)積(ji)，為(wei)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)著(zhe)床(chuang)提(ti)供(gong)足(zu)夠(gou)空(kong)間(jian)，縮(suo)短(duan)水(shui)停(ting)留(liu)時(shi)間(jian)，使(shi)係(xi)統(tong)設(she)備(bei)體(ti)積(ji)變(bian)得(de)更(geng)小(xiao)
，處(chu)理(li)能(neng)力(li)成(cheng)倍(bei)提(ti)高(gao)。原(yuan)位(wei)電(dian)池(chi)的(de)接(jie)枝(zhi)使(shi)水(shui)體(ti)中(zhong)的(de)長(chang)鏈(lian)分(fen)子(zi)得(de)以(yi)斷(duan)鏈(lian)
，為(wei)生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)提(ti)供(gong)條(tiao)件(jian)，保(bao)證(zheng)出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)的(de)穩(wen)定(ding)。

　　鑒定專家組成員
、國家海洋局東海分局

　　科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)委(wei)員(yuan)會(hui)委(wei)員(yuan)仵(wu)彥(yan)卿(qing)教(jiao)授(shou)認(ren)為(wei)，該(gai)設(she)備(bei)從(cong)材(cai)料(liao)學(xue)介(jie)入(ru)環(huan)境(jing)治(zhi)理(li)
，以(yi)不(bu)同(tong)的(de)視(shi)線(xian)全(quan)新(xin)的(de)理(li)念(nian)打(da)破(po)常(chang)規(gui)的(de)技(ji)術(shu)路(lu)線(xian)，為(wei)水(shui)環(huan)境(jing)治(zhi)理(li)開(kai)辟(pi)了(le)新(xin)的(de)研(yan)究(jiu)方(fang)向(xiang)和(he)示(shi)範(fan)作(zuo)用(yong)。

　　鑒定專家組成員、浙zhe江jiang大da學xue環huan境jing科ke學xue院yuan副fu院yuan長chang陳chen英ying旭xu教jiao授shou也ye認ren為wei，生sheng物wu原yuan電dian池chi和he生sheng物wu接jie觸chu氧yang化hua是shi該gai裝zhuang置zhi的de創chuang新xin特te色se，該gai技ji術shu結jie合he生sheng態tai島dao或huo植zhi物wu根gen係xi處chu理li技ji術shu，對dui改gai善shan太tai湖hu流liu域yu的de水shui質zhi將jiang起qi到dao積ji極ji作zuo用yong，具ju有you極ji其qi高gao的de推tui廣guang價jia值zhi和he社she會hui效xiao益yi。

　　全自動智能化管理

　　該gai設she備bei運yun行xing實shi現xian了le全quan自zi動dong化hua智zhi能neng管guan理li。即ji膜mo生sheng物wu反fan應ying器qi內nei轉zhuan籠long的de轉zhuan動dong速su度du，由you在zai線xian溶rong氧yang儀yi溶rong解jie氧yang讀du數shu傳chuan輸shu進jin入ru自zi動dong化hua控kong製zhi器qi來lai控kong製zhi調tiao速su電dian機ji轉zhuan速su
，當dang膜mo生sheng物wu反fan應ying內nei水shui體ti中zhong溶rong解jie氧yang濃nong度du低di於yu設she定ding值zhi時shi，程cheng序xu將jiang自zi動dong調tiao整zheng調tiao速su電dian機ji轉zhuan動dong速su度du，直zhi到dao溶rong解jie氧yang濃nong度du達da到dao設she計ji要yao求qiu值zhi。此ci外wai
，調tiao節jie池chi提ti升sheng泵beng

、生物膜反應器底部的收集泥鬥
，也由液位儀
、壓力傳感器智能控製，正常運行後，不需專人進行看管和操作，隻需定期檢查運行是否正常既可。

　　清華大學信息學院副院長
、國家863xianjinzhizaoyuzidonghuakongzhizhuanjiaweiyuanhuifuzhurenjiapeifajiaoshouzaipingshenshizhichu，zaixianjiancezidonghuakongzhidewanshan
，tuxiangaijishudegaoduanxingheshiyongxing，jianghuiyindaohuanbaochanyexiangguifanhua、標準化發展。

　　數字鏈接：噸水直接處理費小於0.2元

　　據已建成示範項目的數據跟蹤，該設備能耗為運行時的直接消耗電能
，無化學品消耗，處理噸水的直接電費小於0.2元。

　　changzhoushihuanjingbaohujufujuchanglijinyushuo，huanjingjianceshujushijianyanxitongshebeichangqiwendingyunxingzuihaodeshouduan。gaishebeizaiyijianlishifangongchengzhong
，fenbuyunongcunzhongxincun、科技園區和商品住宅小區
，一年多的運行數據證實其技術性能的可靠性和真實性。

　　據常州市環保局跟蹤監測數據顯示，該設備出水水質達城市汙水處理排放標準中一級B標準
，完全滿足我國農村汙水處理要求。