本研究研究方向为污水处理与资源化利用,在2022年至今,应昌吉农业农村局对接,就关于昌吉市二六工镇乡村振兴的环境整治和“厕所革命”中污水处理的现状做了细致的实地调研,该村镇污水处理采用以城市污水厂的厌氧-好氧串联的A2/O、接触氧化法等工艺为技术原理的小型污水处理设施,属于人工培育型污水生物处理法,其核心机理是污水中的污染物作为微生物的营养物,好氧微生物的繁殖再生能力和活性强弱依赖于鼓风机持续供氧,使反应器中的溶解氧含量始终大于2mg/L,且需要与进水有机物浓度相匹配,设施的运行离不开持续的能耗供应,且受水温变化影响显著,菌群污泥浓度和产生的剩余污泥的排放量之间必须保持生物平衡,这种多因素控制的人工生物系统必须保持进水有机物量与微生物量动态的供给平衡,才能有效降解污染物,工艺对日常维护的要求高,且能耗高,从维护人员的技术要求和农村经济承受能力都不可持续,也不适合新疆干旱区农村的低温期环境,因此已建成设施出水水质差、难以持续运行而闲置。在昌吉二六工镇政府的邀请下,我们勘察了该镇的土地闲置情况,村庄和居民分布,确定了当地实际的人均排水量,并检测了污水水质。在资料查询和实地调研的基础上,结合当地情况因地制宜,选取了水处理技术和处理方案。
将农村闲置的土地和废弃的河道沟坑等土地资源,加以平整,设计成有化粪池功能的厌氧塘,再通过带表面曝气器的好氧塘进行初步生物处理,通过光合作用,土壤微生物分解以及物理化学综合降解机制,使70%--80%有机污染物得以降解。经过前处理的好氧塘出水再进入人工设计的人工湿地自然生态系统,通过土壤层,多级配的砂砾层的过滤、吸附与分解作用,污水进入人工选配的耐水水生植物,如芦苇,美人蕉、水葱等具有吸收污染物功能的景观植物池,最终出水可回用于灌溉和绿化。此工艺特点是污水量和水质的变化波动对系统影响小,抗冲击,且处理流程长,污染物降解彻底,出水水质好;能耗低,可无人值守,处理投资和成本低,且能配合土地整治和景观设计,可美化环境,同时使水资源循环利用。
已为昌吉二六工镇和下属的合作社义务服务的基础上,双方建立了合作意向,帮助完成了示范项目建议书和方案,鉴于后续没有落实资金支持,示范工程尚未建设。
希望通过科技小院项目支持,建成农村污水自然生态人工湿地处理的模式,获得全环节设计参数和参数变化与污染物降解之间的的变化规律、作用的机理,为疆内广泛发推广应用提供科学依据。
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