古人形容乡村为“稻花香诉好年，蛙声响”。 但现在，走进农村，你会发现，由于大量生活污水的无序排放和化肥农药的过量使用，很多村庄都变成了“花香”。 垃圾和污水混合着腐烂的气味流过河。”
据测算，每年因农村环境问题造成的经济损失已超过1000亿元。 如何解决农村污染问题，特别是生活污水问题？
近日，在常州市环保局主办的“智能分散式生活污水处理装置”技术鉴定会上，技术鉴定专家组组长、中国工程院院士蔡道吉认为，“智能分散式生活污水处理装置” 污水处理装置”，从材料科学角度切入，利用高分子材料合成技术对生物载体进行改性，获得巨大的比表面积、设备体积小、处理时间短、处理能力高、成本低，是一种全新的污水处理装置。 环境治理领域的发展方向。
第一次全国污染源普查结果显示，农业污染问题日益突出。 特别是农业源污染物的排放对水环境影响更大。 其化学需氧量排放量占排放总量的43.7%，总氮和总磷分别占排放总量的57.2%和67.4%。 也就是说，农业源基本上占全国污染的50%以上。
一方面，农村污染形势日益严峻； 另一方面，农村污染治理设施建设严重滞后。 据测算，全国农村每年产生生活污水超过80亿吨。 “生活污水基本靠蒸发，生活垃圾基本靠风化。” 环保部一位官员是这样描述我国农村环境状况的。
“十二五”期间，氨氮指标将纳入国家强制削减范围。 农村生活污水是环境中氨氮的主要来源之一。 怎么解决呢？ 城市生活大规模集中处理模式能否复制？
我国农村和城市的情况存在巨大差异。 其特点是人口分布广、分散，排放的生活污水分散、量大、浓度低，有机质、氮、磷含量较高。 目前，我国大部分农村地区没有污水收集设施； 农民经济上可以承受。 能力低、知识管理水平低。 因此，城市大规模管网建设和集中处理并不适合农村。
“智能分散式生活污水处理装置是结合农村基层实际情况研发的技术装置，具有智能管理、运行成本低、免维护等特点。” 该技术研发总设计师、常州大学客座教授张毅讲解。
“智能分散式生活污水处理装置”预氧化系统中安装了高能粒子直接氧化反应器。 在反应器中，利用高能粒子束轰击水溶液，使水分子电离，产生水体中的羟基自由基、氧自由基、超氧阴离子、过氧化氢、氯离子等新生态势，在作用下生成次氯酸。 电离效应。 这些具有极强氧化反应能力的物质对水体中的污染物进行非选择性强氧化反应和强氧化反应。 氧化还原反应使脂肪、蛋白质等长链分子结构的链断裂，为生物降解提供了良好的条件。
高效生物膜反应器是该装置的核心部分。 反应器内填充的生物载体的比表面积是传统生物接触氧化载体比表面积的数十倍甚至更高。 巨大的比表面积上“植入”的微生物数量也相应增加，导致生物质与水的接触面积增大，不仅提高了生物降解处理能力，缩短了处理时间，而且大大增加了生物质的处理效率。 治疗效果。
植入微生物的载体也会螯合铁离子，形成“生物原电池”。 即微生物在无氧状态下产生氢气和甲酸，为原电池提供燃料，形成铁中电解的原理，对污染物进行微电解氧化，达到辅助生物氧化降解、水净化和净化的目的。 污泥处理。
深度灭菌系统可以利用高能粒子直接氧化反应器，对水体中的病毒、细菌、病原体的分子链进行强力氧化、断裂，并将其分解，从而阻止传染性病毒、病原体随着水流的传播而传播。 水体。
生物膜反应器中培养生长的聚磷细菌对水体中的磷有很高的聚集能力，使磷颗粒随着脱落的老化微生物一起凝聚沉积在反应器的污泥收集桶中。 在羟基化作用下，磷与水体中的钙、镁、铁、铝等物质络合，形成磷酸盐物质，从水体中沉积分离出来，最终可作为磷肥用于植物施肥。
张毅表示，“智能分散式生活污水处理装置”是从材料科学的角度出发的。 它以具有大比表面积的介孔纤维为载体，在表面聚合二氧化钛纳米层和铁掺杂稀土合金材料，获得巨大的比表面积，作为微生物的基础。 床层提供了足够的空间，缩短了水的停留时间，使系统设备体积更小，处理能力成倍提高。 原位电池的接枝使水中的长链分子被破坏，为生物处理提供了条件，保证了出水水质的稳定。
科委委员吴彦庆教授认为，该设备从材料科学角度介入环境治理，以不同的视野和新理念打破常规技术路线，开辟了新的研究方向和示范 在水环境治理中发挥作用。
鉴定专家组成员、浙江大学环境科学学院副院长陈迎旭教授也认为，生物原电池和生物接触氧化是该装置的创新特点。 该技术与生态岛或植物根系处理技术相结合，将对太湖流域的水质改善起到作用。 具有积极的效果，具有极高的推广价值和社会效益。
该设备的运行实现全自动化智能化管理。 即膜生物反应器中转笼的转速由在线溶解氧仪的溶解氧读数传输至自动控制器，以控制调速电机的转速。 当膜生物反应器内水体中的溶解氧浓度低于设定值时，程序会自动调节调速电机的转速，直至溶解氧浓度达到设计要求值。 此外，生物膜反应器底部调节池的提升泵和收集斗也由液位计和压力传感器进行智能控制。 正常运行后，无需专人监督操作，只需定期检查运行是否正常。