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高寒高海拔地區生活污水如何處理?

甘孜日報    2022年12月28日

清澈安瀾的黃河水,宛若一段銀綢,自四川西北角“一閃而過”。

黃河在四川境內174公里的干流長度,貢獻著全流域枯水期40%的水量和豐水期26%的水量。它像一條紐帶,將四川與下游地區緊密聯系在了一起,也賦予了四川保護好黃河上游流域生態環境的使命。

城鄉生活污水處理,是其中的核心難點之一。研究和攻克黃河流域的城鄉污水治理技術,被列入四川推動黃河流域生態保護和高質量發展的任務清單。

近日,記者從省科技廳獲悉,在省重點研發計劃支持下,中國市政工程西南設計研究院、四川大學等產學研單位聯合開展了四川黃河流域城鄉生活污水處理適用工藝及關鍵技術研究,針對高寒高海拔地區特殊自然條件下污水處理問題開展科技攻關,實現了出水水質穩定滿足一級A出水標準。

◎四川日報記者 徐莉莎

難點:超低水溫是高原地區污水處理難點

黃河干流流經阿壩州的阿壩、若爾蓋、紅原、松潘和甘孜州的石渠,這5縣均處在川西高寒高海拔地區。

高原地區污水處理難在哪里?冬季超低溫污水是關鍵。

中國市政工程西南設計研究總院有限公司科研院院長王胤是項目負責人。據他介紹,川西高寒高海拔地區區域年平均氣溫在零下1.6攝氏度至10攝氏度之間,最低氣溫在零下45攝氏度至零下10攝氏度之間;常規能源較匱乏,集中供暖不普及,冬季生活污水水溫極低,不超過6攝氏度,屬超低溫污水。在超低溫環境下,傳統活性污泥法工藝及生物膜法工藝沒有了“用武之地”。

“在國內外,針對高寒高海拔地區的污水處理技術,還沒有積累形成成熟、成體系的技術手段?!睋踟方榻B,目前國內丘陵區、平原地區的污水處理技術已經相當成熟,但高海拔區域的技術還不成熟。全世界只有中國有高原高寒地區且有密集人口居住,國外缺乏可借鑒的技術;黃河流域的青海、四川、西藏等省份都在攻克高原污水處理問題,但目前還沒有取得成熟的、成套的經驗。

此前,一些地區探索發現人工濕地可以起到一定作用,但人工濕地在冬季會出現植物死亡、濾料板結擁堵等問題;或是嘗試大規模污水提溫的技術,但四川黃河流經縣沒有那么大的規模;還有的地區引入了日本的特殊菌種技術,但因專利問題,無法作為通用技術推廣。

筑牢四川境內黃河上游流域的生態屏障,中國市政工程西南設計研究總院牽頭,攜手四川大學、省環境科學研究院、省村鎮建設發展中心、省環境政策研究與規劃院、成都新雄鑫凈化工程有限公司五家單位,組成產學研項目組,向黃河流域城鄉生活污水處理適用工藝及關鍵技術的難題邁進。

突破:菌劑篩選和污水升溫“兩條腿走路”

今年1月,川西還是白茫茫一片,王胤和同事們就已踏上冰雪高原,來到阿壩州開展調研。他們選擇了在四川黃河流域的中心地帶若爾蓋縣唐克鎮搭建中試實驗裝置。

該項目的關鍵,就是耐低溫菌劑的篩選?!拔覀兘梃b了北方人工菌劑用于低溫污水處理的經驗和思路,由四川大學建筑環境學院完成耐低溫菌劑篩選?!蓖踟方榻B,該團隊從8種耐低溫菌劑中,通過實驗室條件下的小試研究,初步篩選出3種在4~6攝氏度水溫條件下具有良好效果的污水處理工程菌劑,并篩選出3種性能良好生物載體,可固定低溫菌劑。

經過多方努力,項目組篩選識別出適用于高原地區的耐低水溫工程菌劑和經濟適用的生物膜填料載體,構建“泥膜復合生物處理工藝”。

但是,即便篩選出耐低溫的菌劑,也不能讓它們一直處于極限運轉狀態。菌劑能忍耐的最低溫是4攝氏度,但水溫越高,菌劑運行穩定的保障性就越好,所以污水水溫要保證到6攝氏度以上。項目團隊決定“兩條腿走路”——著手污水升溫。

他們在唐克鎮的中試基地搭建了風光一體化供電與太陽能污水升溫試驗裝置。就像是為污水處理廠單獨搭建的發電站,充分利用高原地區光能、風能有利條件,有效降低污水處理電耗。

截至今年11月,生活污水生物處理工藝已初步實現低溫環境下的正常運行,實現出水水質滿足一級A出水標準。

“下一步我們將通過耐低溫工程菌劑的培養和穩定運行,探索水溫降到10攝氏度以下后,菌劑的穩定情況?!蓖踟氛f,還要深化小試、中試研究,以工程應用視角,優化研究工藝設計與運行工況,為工程應用提供技術支撐。


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