科创未来丨高寒高海拔地区生活污水如何处理？这项研究作出探索

• 2022-12-19 22:22:57 来源：川观新闻

清澈安澜的黄河水，宛若一段银绸，自四川西北角“一闪而过”。

黄河在四川境内干流长度共长174公里，贡献着全流域枯水期40%的水量和丰水期26%的水量。它像一条纽带，将四川与下游地区紧密联系在了一起，也赋予了四川保护好黄河上游流域生态环境的使命。

城乡生活污水处理，是其中的核心难点之一。研究和攻克黄河流域的城乡污水治理技术，被列入四川推动黄河流域生态保护和高质量发展的任务清单。

【资料图】

近日，记者从科技厅获悉，在省重点研发计划支持下，中国市政工程西南设计研究总院、四川大学等产学研单位联合开展了四川黄河流域城乡生活污水处理适用工艺及关键技术研究，针对高寒高海拔地区特殊自然条件下污水处理问题开展科技攻关，实现了出水水质稳定满足一级A出水标准。

超低水温是高原地区污水处理难点

黄河干流流经阿坝州的阿坝、若尔盖、红原、松潘和甘孜州的石渠5县，这5县均处在川西高寒高海拔地区。

高原地区污水处理难在哪里？冬季超低温污水是关键。

中国市政工程西南设计研究总院有限公司科研院院长王胤是项目负责人。据他介绍，川西高寒高海拔地区区域年平均气温在零下1.6摄氏度至10摄氏度之间，最低气温在零下45摄氏度至零下10摄氏度之间；常规能源较匮乏，集中供暖不普及，冬季生活污水水温极低，不超过6摄氏度，属超低温污水。在超低温环境下，传统活性污泥法工艺及生物膜法工艺没有了“用武之地”。

“在国内外，针对高寒高海拔地区的污水处理技术，还没有积累形成成熟、成体系的技术手段。”据王胤介绍，目前国内丘陵区、平原地区的污水处理技术已经相当成熟，但高海拔区域的技术还不成熟。全世界只有中国有高原高寒地区且有密集人口居住，国外缺乏可借鉴的技术；黄河流域的青海、四川、西藏等省份都在攻克高原污水处理问题，但目前还没有取得成熟的、成套的经验。

此前，一些地区探索发现人工湿地可以起到一定作用，但人工湿地在冬季会出现植物死亡、滤料板结拥堵等问题；或是尝试大规模污水提温的技术，但四川黄河流经县没有那么大的规模；还有的地区引入了日本的特殊菌种技术，但因专利问题，无法作为通用技术推广。

筑牢四川境内黄河上游流域的生态屏障，中国市政工程西南设计研究总院牵头，携手四川大学、省环境科学研究院、省村镇建设发展中心、省环境政策研究与规划院、成都新雄鑫净化工程有限公司五家单位，组成产学研项目组，向黄河流域城乡生活污水处理适用工艺及关键技术的难题迈进。

菌剂筛选和污水升温“两条腿走路”

今年1月，川西还是白茫茫一片，王胤和同事们就已踏上冰雪高原，来到阿坝州开展调研。他们选择了四川黄河流域的中心地带若尔盖县唐克镇搭建中试实验装置。

该项目的关键，就是耐低温菌剂的筛选。“我们借鉴了北方人工菌剂用于低温污水处理的经验和思路，由四川大学建筑与环境学院完成耐低温菌剂筛选。”王胤介绍，该团队从8种耐低温菌剂中，通过实验室条件下的小试研究，初步筛选出3种在4～6摄氏度水温条件下具有良好效果的污水处理工程菌剂，并筛选出3种性能良好生物载体，可固定低温菌剂。

经过多方努力，项目组筛选识别出适用于高原地区的耐低水温工程菌剂和经济适用的生物膜填料载体，构建“泥膜复合生物处理工艺”。

但是，即便筛选出耐低温的菌剂，也不能让它们一直处于极限运转状态。菌剂能忍耐的最低温是4摄氏度，但水温越高，菌剂运行稳定的保障性就越好，所以污水水温要保证到6摄氏度以上。项目团队决定“两条腿走路”——着手污水升温。

他们在唐克镇的中试基地搭建了风光一体化供电与太阳能污水升温试验装置。就像是为污水处理厂单独搭建的发电站，充分利用高原地区光能、风能有利条件，有效降低污水处理电耗。

截至今年11月，生活污水生物处理工艺已初步实现低温环境下的正常运行，实现出水水质满足一级A出水标准。

“下一步我们将通过耐低温工程菌剂的培养和稳定运行，探索水温降到10摄氏度以下后，菌剂的稳定情况。”王胤说，还要深化小试、中试研究，以工程应用视角，优化研究工艺设计与运行工况，为工程应用提供技术支撑。

标签： 如何处理 生活污水

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