为详细了解目前我国农村生活污水处理设备的处理现状,深入分析现行污水处理方式的不足,以期探寻一种适用于农村地区的新型污水处理技术,2023年7月3日,四川农业大学水利水电学院“‘水’尽其用——污水资源化利用”三下乡实践队伍在雅安市雨城区开展了走访调研活动,并于7月4日针对实践地所收集的水样开展了相关检测实验。

现行污水处理的强帮手——集中式污水处理设施便民利民

3日上午,团队中的四名成员深入新城村,采访了污水处理设施管理人员,对当地新建的污水处理设备进行了详细的了解。

经采访了解到,当地生活污水一体化处理设备主要由初沉池、接触氧化池、二沉池、消毒池、污泥池和风机房组成,该设备主要用于生活污水废水处理。据管理人员介绍,按照每人0.08吨污水排量计算,该设备每天处理污水量可达20吨,服务60-70户村民。经处理后的水可直接排入河中,水质清澈、无异味,可用于灌溉、养殖。该项目的实施,对完善排水配套管网,避免污水乱排乱放现象的发生具有重要作用。

图为团队成员与管理人员的合影

随后,团队四人深入十余户居民家中,并收集相关数据资料近二十份。“我们现在很少大规模种植,平时的废水量也不多。”村民们说到。据村民介绍,新城村养殖、种植范围小,污水主要来源于居民的生产生活。大多数居民家中安装有排放管道,管道与处理设备相连,通过管道可直接将污水排入处理设备进行集中处理。经了解得知,污水处理设备建成后,新城村居民通常利用设备将废水进行集中处理,当地水环境相较过去十年有了较大的改善。

图为团队成员询问新城村污水处理情况

经团队走访发现,目前的农村污水大多采用集中处理的方式进行,且处理设备的蓄水量需达到一定水位才可正常运行。此外,处理后的水一般直接排入农田、河道中,现行处理设备没有回收污水中可利用资源的功能,极大地造成了资源浪费,不利于资源的可持续发展。

改善处理方式的新技术——新型污水资源化利用系统应运而生

目前农村地区的污水处理设备尚存在污水处理效果较差,水资源回收利用率低的问题。针对此问题,“水”尽其用——污水资源化利用实践团队设计并自制了一种基于改性反渗透膜的农村污水资源化利用系统。为与当前污水处理设备进行处理效果对比,7月4日,实践团队基于在新城村所收集的水样,利用新型系统开展了实验室数据检测。

图为团队成员正在收集农村污水

据了解,团队所设计的新型系统开创的“分散式处理+资源化利用”模式可以一个农村家庭为处理单位,以点带面,通过实时监测云平台实现对一个农村地区的污水排放控制。团队创新的“光催化自清洁改性反渗透膜”处理技术以氧化锌量子点、氮掺杂氧化石墨烯量子点和低温等离子体改性反渗透膜为核心处理技术。与传统污水处理技术相比,该技术的处理效率更高、使用寿命更长。

据相关人员介绍,该新型污水资源化利用系统还具有经济成本低、占地体积小、污染排放少等特点,可以对一个或几个农村家庭的生活污水进行分散式处理,有利于减少农村生活污水排放,节约不可再生能源,提高水资源利用效率,推进污水资源化利用与水资源节约集约利用。

《农村人居环境整治三年行动方案》指出:要“以建设美丽宜居村庄为导向,以农村垃圾、污水治理和村容村貌提升为主攻方向,动员各方力量,整合各种资源,强化各项举措,加快补齐农村人居环境突出短板”。水是万物之基,农村污水严重影响居民的生活质量,因此污水处理是改善水质量的重要方式,是改善农村人居环境的重要举措。此次社会实践活动在了解和改善农村污水处理方式的基础上锤炼了队员意志,体现了农学子走进农村,走进农民的信心与决心。(四川农业大学 江欧)