在乡村振兴战略稳步推进的当下,农村污水治理成为优化人居环境、重构生态空间的关键难题。农村人口密度低、房屋分散,建设统一管网集中处理污水成本高昂。加之城镇化率突破65%,农村空心化加剧,污水治理缺位问题愈发凸显。如何低成本、高效处理分散污水,成为环境专家亟待攻克的重点课题。
近日,浙江农林大学传来喜讯,一项旨在守护农村碧水的创新成果诞生。由该校滕晓文、刘震宇等学生团队主导研发的“基于炭菌耦合与智能调控的污水资源化处理设备”,凭借“炭菌耦合生物治理+智能水质调控”双轮驱动体系,为分散式农村污水处理提供了有效方案,目前已获专利授权,为生态环保与乡村振兴注入绿色动力。
该团队自主研发的污水处理装置,通过集成式技术创新,构建“分散式处理—资源化回用—智能化调控”三位协同治理体系,打破传统污水治理技术壁垒。与传统技术相比,此设备融合生物炭胶连定殖菌群技术和智能调控系统,解决了传统生物炭吸附效率低、处理效果不稳定的问题。通过生物炭吸附与微生物降解结合,形成“吸附-降解-再生”动态循环,实现污水高效净化,回收氮磷等营养物质。其毫米级至纳米级孔径层叠调控、表面功能化改性及智能监控调节系统,能实时监测水质,动态调整处理参数,确保处理效率稳定在85%以上。
团队负责人滕晓文介绍,该技术攻克三大难题:一是研发炭菌耦合梯度净化技术,采用三级梯度生物炭板,通过胶连定殖技术固定枯草芽孢杆菌,功能菌存活率提高20%,抗冲击负荷能力提升2.3倍;二是建立智能调控水质预测系统,新型水质分级模型准确率达90.2%,构建数字孪生系统,实现参数动态优化,响应时间缩短至15分钟,较传统技术提升40%;三是建成模块化自动运维体系,创新滑轨-双轴电机-电动吸盘协同控制系统,2分钟内完成炭板更换/翻转,配合模块化单元组合设计,降低建设与运营成本30%-40%。
“我们在研发中发现“炭菌协同”机制能大幅提升污染物降解效率,加入智能调控系统后,设备实现对处理过程的动态感知与精准控制,提高了系统稳定性和资源化利用效率。”项目组成员杨紫清表示,这一项目凝聚团队跨学科合作的智慧,期待技术尽快落地,为污水处理带来绿色智能新方案。
“这一创新技术的成功应用,显著提升了污水资源化水平,具有高效、低碳、低成本优势,适用于农村、小型社区、旅游景区等分散污水排放区域,对缓解水资源短缺意义重大。”指导教师柳丹教授称,此体系推动农村污水治理向生态循环治理转型,为化解农村生态环境治理空间异质性难题、实现环境与经济效益社会效益提升,提供创新技术方案,兼具实践应用与战略推进价值,有力助推乡村振兴。
有专家预测,随着环保政策推进和市场需求增长,该污水处理设备在未来污水处理领域前景广阔、潜力巨大。这一成果为污水处理领域带来创新契机,为我国生态环境治理与可持续发展提供有力支撑,夯实乡村振兴的绿色根基。
https://article.xuexi.cn/articles/index.html?art_id=13516562199889593819&item_id=13516562199889593819&study_style_id=feeds_opaque&pid=&ptype=-1&source=share&share_to=wx_single 学习强国:2025.4.8