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研究速递| 分散农村灰水的就地处理与回用
发布者: 金鹏康 | 2023-02-14 | 4225

近日,污水处理与资源化创新团队在农村污水处理方面的研究取得新进展,相关成果以“Onsite treatment of decentralized rural greywater by ecological seepage well (ESW)"为题发表于环境领域著名期刊Journal of Cleaner Production(IF=11.072)。博士研究生李恪谦为论文第一作者,金鹏康教授为论文通讯作者,该项研究得到了国家自然科学基金和陕西省重点研发计划的资助。

分散农村灰水的就地处理与回用

题目:Onsite treatment of decentralized rural greywater by ecological seepage well (ESW)

期刊:Journal of Cleaner Production

发表时间:2023年2月

第一作者:李恪谦 博士研究生

通讯作者:金鹏康 教授

文章创新点

  • 调研了西北农村灰水的水质与水量特征;
  • 优化了生态渗井内部结构并设计了控制断流的运行策略;
  • 实现了碳、氮、磷等污染物的同步去除,出水可用于户内庭院灌溉;
  • 探究了生态渗井中污染物的去除机理。

图文摘要

文章简介

自2017年我国提出乡村振兴战略以来,农村污水处理和人居环境改善引起了大量科研工作者的广泛关注。不少地区照搬城市污水处理模式,建设污水收集管网和集中处理设施,这不仅需要投入大量建设费用,后期的管理运行也难以维持。为更好地解决农村污水处理问题,团队结合西北农村的实际情况,提出了粪尿返田、灰水就地回用的新型处理模式。受中国古老渗井的启发,针对灰水的处理与回用设计了占地面积小、建设成本低、运行管理容易的生态渗井,降低农村污水处理成本的同时最大限度提高了资源利用率。

本研究调研了西北农村地区的灰水排放特性,结果显示单个农户的日均灰水产量在128~146 L/d,有机物是灰水中的主要污染物,同时含有氮、磷等其他污染物。生态渗井运行实验结果表明,将陶粒和沸石两种填料混合使用有利于污染物的去除;在充氧区设置金属波纹板能够进一步提升生态渗井的性能;断流时间控制在9小时处理效果最佳,COD、TP、TN、NH4+-N的去除率分别达到88.58%、65.60%、92.94%、93.65%,出水水质满足相关标准,可用于农户的庭院灌溉。生态渗井中污染物的去除主要发生在渗井中下部,活性污泥形貌和EPS说明在生态渗井中下部形成了微氧环境,中下部AOB的相对丰度高于NOB,优势功能菌种为DNPAOs和DNB,表明生态渗井内部发生了同步脱氮除磷。

图1 西北农村单户灰水水量与水质

图2 滤料对生态渗井的影响

图3 金属波纹板对生态渗井的影响

图4 进水断流时间对生态渗井的影响

图5 生态渗井沿程水质与活性污泥状态变化

图6 生态渗井中关键功能菌种的相对丰度

原文信息

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.136180