最近，“智能分散式生活污水处理装置”在江苏省常州市农村地区试点取得成功并通过地方技术鉴定，可望为农村污水治理提供新的技术和思路。
江苏省常州市新北区罗溪镇鸦鹊村采用常州浩瀚新材料科技有限公司研发的“智能分散式生活污水处理装置”，将高效生物膜反应(生物原电池)技术与高能粒子直接氧化技术相结合，利用高能粒子束轰击水溶液产生大量的强氧化性物质对水体中的有机污染物进行预氧化，对水体中的细菌、病毒进行杀灭。
中国工程院院士蔡道基认为，“智能分散式生活污水处理装置”从材料学切入，利用高分子材料合成技术对生物载体进行改性，获得巨大比表面积，设备体积小、处理时间短，处理能力高、成本低廉，在环境治理领域是个全新的发展方向。
专家介绍说，“智能分散式生活污水处理装置”是基于农村基层实际情况而研究开发的技术装置，具有智能化管理、运行成本低、免维护等特点，从工艺路线上看，完全不同于传统污水处理技术。
技术研发总体设计师、常州大学客座教授张毅向记者介绍说，这一创新技术包括三级处理系统和沉淀物处置系统。
一级预氧化系统内安装了高能粒子直接氧化反应器。在反应器内，利用高能粒子束轰击水溶液，使水分子发生电离。水体中的氯离子在电离作用下生成了次氯酸，这些氧化反应能力极强的物质对水体中的污染物进行无选择的强氧化反应和强氧化还原反应，使脂肪蛋白质等长链分子结构物质得以断链，为生物降解提供良好的条件。
二级高效生物膜反应系统是装置的核心部分。反应器内装填的生物载体比表面积是传统的生物接触氧化载体比表面积的几十倍甚至更高，因此，在巨大比表面积上“着床”的微生物个数也相应提高，使生物量和水体接触面积增加，提高了生物降解处理能力，缩短了处理时间，使处理效果大大增强。微生物着床的载体上还螯合了铁离子，形成了“生物原电池”。即微生物在厌氧状态下产生了氢气和甲酸，对原电池提供燃料，形成铁内电解原理，对污染物进行微电解氧化，达到辅助生物氧化降解、水质净化与污泥处理的目的。
三级深度杀菌系统利用高能粒子直接氧化反应器对水体中的病毒、细菌、病原体进行强氧化断裂分子链，并得到分解，从而杜绝传染性病毒、病原体随水体流动而扩散传播。
生物膜反应器内所培养生长的聚磷菌可以使水体中的磷颗粒得以团聚，并随剥落的老化微生物沉积在反应器的污泥收集斗。磷在羟基化作用下和水体中的钙、镁、铁、铝等物质络合生成磷酸盐类物质，最终可做磷肥，用于植物施肥。
张毅介绍说，“智能分散式生活污水处理装置”从材料学切入，以比表面积较大的中孔纤维为载体，表面聚合二氧化钛纳米层和铁搀杂稀土合金材料，获得巨大比表面积，为微生物的着床提供足够空间，缩短水停留时间，使系统设备体积变得更小，处理能力成倍提高。原位电池的接枝使水体中的长链分子得以断链，为生物处理提供条件，保证出水水质的稳定。
雅鹊村示范工程规划将生活污水处理分南、中、北3个区，总处理水量95吨，其中每个区项目占地面积均约
据介绍，村里的污水由管网从各家的化粪池出口收集汇集到调节池内，经过潜污泵加压进入预氧化系统进行预氧化处理，经过预氧化处理后的水体在重力下进入膜生物反应系统(生物原电池)进行生物降解和微电解氧化降解，然后水体进入深度处理系统进行杀菌消毒过滤，最后排出系统。沉积在膜生物反应器底部污泥收集斗内的活性污泥，按污泥回流比部分被回流进入反应系统内，剩余的污泥被定时排放进污泥浓缩池内进行污泥深度氧化处理。
此技术的关键在于将好氧生物处理与厌氧生物处理、生物技术与微电解技术、污泥处理与水质净化糅合于一体，并且糅合的紧凑、合理。
张毅介绍说，“智能化分散式生活污水处理装置”可掩埋地下也可建造在地面。当建立在地面时，可直接安装于调节池上方，占地面积仅为当前流行的一般治理方法接触氧化法的20％。
张毅告诉记者，根据检测数据，出水的CODcr、BOD5、悬浮物(SS)色度、粪大肠菌群等指标均达到GB18918－2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标准，TN、NH3－N、TP达到一级B标准。
“智能分散式生活污水处理装置”的运行实现了全自动化智能管理。即生物膜反应器内转笼的转动速度，由在线溶氧仪溶解氧读数传输进入自动化控制器(PLC)来控制调速电机转速，当膜生物反应器内水体中溶解氧浓度低于设定值时，程序将自动调整调速电机转动速度，直到溶解氧浓度达到设计要求值。此外，调节池提升泵、生物膜反应器底部的收集泥斗，也由液位仪、压力传感器智能控制，正常运行后，不需专人进行看管和操作，只需定期检查运行是否正常。
“以鸦鹊村设计最大处理能力50立方米/天的项目为例，投资16.8万元，吨水投资费用3360元/立方米。技术装置总装机容量0.42千瓦，其中，潜水泵0.1千瓦，调速电机0.12千瓦，高能粒子发生器0.2千瓦，技术装置现实际处理水量40立方米/天(平均值)；总耗电量5千瓦/天(以每天平均运行12小时左右计算)，折合人民币(按0.8元/度计算)4元/天。平均运行费用0.1元/立方米。”