为深刻领会习近平总书记生态文明建设重要战略思想、充分认识生态文明建设和生态环境保护领域的历史性变革、勇担建设美丽中国的时代使命,武汉大学生命科学学院“问源清渠”实践队聚焦污水治理,在生科院陈宇教授的带领下,于2018年8月15日赴襄阳市余家湖污水处理厂进行了详细的污水治理方法学习和污水处理设施参观,并与污水厂方关于生命科学学科如何助力污水治理这一话题进行了深入的交流和畅想。
首先,余家湖污水处理厂的张总就污水处理的全过程向实践队进行了讲解。
现在的余家湖污水处理厂是由旧污水厂改建而来,集中处理襄城经济开发区的工业污水。在2016年的改建工程中,发现了旧厂高氮高磷废水无处理前措施而导致处理后水中氮磷严重超标的问题,主要的解决措施一是增设调节池,将高磷废水和高氮废水混合达到一个氮磷比例相对适合的状态,再进行废水处理;二是增加臭气制备间,利用臭氧的强氧化性预处理高COD,低BOD的工业废水,防止系统崩溃;三是将两个并联的生物处理池改造成串联的水解氧化池和强化氧化池,进一步细化处理过程。改建后的污水处理厂经过三次除磷。第一次为生物反应池中的生物除磷,通过活性污泥中的聚磷菌在厌氧条件下将磷摄入细菌体内实现除磷。后续两次分别在二沉池和三沉池中,二沉池运用聚合氯化铝(PAC)实现化学除磷;三沉池利用硫酸亚铁-过氧化氢系统再次沉絮。而废水中氮元素的处理主要通过生物反应池中的硝化-反硝化生物工艺实现,在好氧条件下利用硝化细菌将氮化物转化为硝酸盐,在厌氧条件下利用反硝化细菌将硝酸盐还原为气态氮,从而实现脱氮处理。
实践队在交流的过程中发现,目前污水厂在生物反应池处理步骤中仍然有许多问题亟待解决。一是污泥脱水处理很困难,无害化处理繁琐,难度大,经济效益差,大部分需要集中深度填埋处理,碳氮磷元素利用率低;二是目前方法得到的聚磷菌处理磷的能力和效率都存在极限;三是为了保证体系稳定运行,需要在硝化-反硝化生物工艺中控制碳氮比在4:1左右,在水体BOD不足的情况下,需要人为补充碳源,若选择葡萄糖则消耗量大,经济效益低;若为甲醇则存在诸如泄露污染、安全隐患等问题。在这些方面,生命科学学科都有利用学科特色对生物反应池进行优化解决问题的空间和可能。
其后,在张总的带领下,实践团队参观了余家湖污水处理厂的设施。
参观完污水处理设施后,实践队员参观了污水厂的实验室和监测室。实验室对水样进行碳氮磷等含量测定以矫正监测仪器的准确性。监测室中通过仪器实时监测,数据将直接反映至市环保局。
在实践的最后,实践队与张总就生命科学在污水处理中的作用和合作可能进行了深入的交流。此次交流让实践队员近距离地认识到污水处理的现行办法和行业情况,有利于队员加强跨学科领域的学习,增进生物科学与环境科学实际应用的交叉。同时也让实践队员们深入了解了生态文明建设的重要性和必要性,更有助于生科学子为祖国的伟大复兴之路贡献生科力量!