http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 01:39:13 來源:中國自動化學會專家谘詢工作委員會
“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、helidechulizhuangzhishigaijishudeyigeliangdian,zhinenghuadeyunxingmoshishigaijishudejichu,siweiyitidechuligongyishigaijishuchulixiaoguodebaozhang,zaitudixiangduijinzhangjifeishuishoujikunnandezhongxiaochengzhendewushuichuli,gengjuyouxianshiyiyihetuiguangjiazhi。
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。
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。
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”deweishengwugeshuyexiangyingtigao,zhishishengwuliangheshuitijiechumianjidezengjia,bujintigaoleshengwujiangjiechulinengli,suoduanlechulishijian,haishichulixiaoguodadazengda。
微生物著床的載體上還螯合了鐵離子,形成了“生物原電池”。即ji微wei生sheng物wu在zai厭yan氧yang狀zhuang態tai下xia產chan生sheng了le氫qing氣qi和he甲jia酸suan,對dui原yuan電dian池chi提ti供gong燃ran料liao,形xing成cheng鐵tie內nei電dian解jie原yuan理li,對dui汙wu染ran物wu進jin行xing微wei電dian解jie氧yang化hua,達da到dao輔fu助zhu生sheng物wu氧yang化hua降jiang解jie、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。
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” congcailiaoxueqieru,yibibiaomianjijiaodadezhongkongxianweiweizaiti,biaomianjuheeryanghuatainamicenghetiechanzaxituhejincailiao,huodejudabibiaomianji,weiweishengwudezhechuangtigongzugoukongjian,suoduanshuitingliushijian,shixitongshebeitijibiandegengxiao,chulinenglichengbeitigao。yuanweidianchidejiezhishishuitizhongdechanglianfenzideyiduanlian,weishengwuchulitigongtiaojian,baozhengchushuishuizhidewending。
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
gaishebeiyunxingshixianlequanzidonghuazhinengguanli。jimoshengwufanyingqineizhuanlongdezhuandongsudu,youzaixianrongyangyirongjieyangdushuchuanshujinruzidonghuakongzhiqilaikongzhitiaosudianjizhuansu,dangmoshengwufanyingneishuitizhongrongjieyangnongdudiyushedingzhishi,chengxujiangzidongtiaozhengtiaosudianjizhuandongsudu,zhidaorongjieyangnongdudadaoshejiyaoqiuzhi。ciwai,tiaojiechitishengbeng、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863先xian進jin製zhi造zao與yu自zi動dong化hua控kong製zhi專zhuan家jia委wei員yuan會hui副fu主zhu任ren賈jia培pei發fa教jiao授shou在zai評ping審shen時shi指zhi出chu,在zai線xian監jian測ce自zi動dong化hua控kong製zhi的de完wan善shan,突tu顯xian該gai技ji術shu的de高gao端duan性xing和he實shi用yong性xing,將jiang會hui引yin導dao環huan保bao產chan業ye向xiang規gui範fan化hua、標準化發展。
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。(李禾)