أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي اللامركزية التي تعمل بالطاقة الشمسية في الهواء الطلق لري الأراضي الزراعية

خزان تنقية مياه الصرف الصحي المنزلي يعمل بالطاقة الشمسية هو معدات تصفية مياه مصغرة تجمع بين تكنولوجيا الطاقة الشمسية وعمليات معالجة مياه الصرف الصحي.مصممة خصيصاً للأسر الريفية، المناطق السكنية ذات المنازل الواحدة أو ذات الحجم الصغير في المناطق النائية. وظيفتها الأساسية هي تنقية مياه الصرف الصحي المنزلية (مثل مياه الصرف الصحي المطبخية، مياه الغسيل، مياه الصرف الصحي ، إلخ).) إلى نوعية المياه التي تلبي معايير الري للأراضي الزراعية من خلال عمليات معالجة فيزيائية وكيميائية مدفوعة بالطاقة الشمسية، لتحقيق الاستفادة من موارد مياه الصرف الصحي. في الوقت نفسه، فإنه يقلل من الاعتماد على شبكات الكهرباء التقليدية ويقلل من تكاليف التشغيل.
الاكتفاء الذاتي بالطاقة
جودة المياه تلبي المعايير
تتوافق جودة المياه المعالجة مع "معيار جودة المياه لري الأراضي الزراعية" (GB 5084-2021) ، والمؤشرات الرئيسية (مثل الحموضة ، والمواد الصلبة المعلقة ، والمعادن الثقيلة ،البكتيريا القولونية في البراز، الخ) جميعها تلبي متطلبات الري للمحاصيل ، وتجنب تلوث التربة والمحاصيل.
2الحفاظ على المياه وتحسين الكفاءة
إعادة تدوير مياه الصرف الصحي المنزلية كمصدر لمياه الري يقلل من استهلاك موارد المياه العذبة، وهو مناسب بشكل خاص للمناطق التي تفتقر إلى المياه.المواد الغذائية مثل النيتروجين والفوسفور في الماء والسماد يمكن أن تتم امتصاصها من قبل المحاصيل وتستبدل جزئيا الأسمدة الكيميائية.
3صديقة للبيئة
الحد من تآكل المياه الناجم عن تصريف مياه الصرف الصحي المباشر (مثل الأنهار السوداء والرائحة والزهور الطحالبية) ، وحماية البيئة البيئية الريفية.
مبدأ العمل
عملية معالجة خزان تصفية مياه الصرف الصحي المنزلي الصغير الذي يعمل بالطاقة الشمسية عادة ما تتضمن المراحل التالية ومجموعات مختلفة من العملياتقد تختلف قليلاً:
1مرحلة المعالجة السابقة
تصفية الشبكة: من خلال الشبكات المادية، يتم إزالة الشوائب الكبيرة للجسيمات (مثل أوراق الخضروات، وقطع الورق، والبلاستيك) في مياه الصرف الصحي لمنع انسدادات خطوط الأنابيب اللاحقة.
غرفة الحصى / خزان تنظيم: إنه يضع الجسيمات غير العضوية مثل الرمال والطين في مياه الصرف الصحي ، وفي نفس الوقت يوازن نوعية المياه وكميتها ،خلق ظروف مستقرة للعلاج اللاحق.
2مرحلة المعالجة الكيميائية الحيوية (الرابط الأساسي)
رد الفعل اللاهوائي: عندما تدخل مياه الصرف الصحي إلى الخزان اللاهوائي، في ظل الظروف اللاهوائية،البكتيريا اللاهوائية تحلل المادة العضوية ذات الجزيئات الكبيرة إلى مادة عضوية ذات الجزيئات الصغيرة (مثل الأحماض الدهنية)، مما يقلل من تركيز COD ويولد كمية صغيرة من الغاز الحيوي (التي يمكن جمعها واستخدامها أو تفريغها).
التفاعل الهوائي: يتم إمداد الخزان الهوائي بالأكسجين من خلال أجهزة تهوية تعمل بالطاقة الشمسية (مثل الهوائيات المسامية الدقيقة) ،والكائنات الدقيقة الهوائية (مثل الوحل النشط والمجتمعات البكتيرية على الأفلام الحيوية) تفكك المواد العضوية، في حين يتم إزالة النيتروجين الأمونيا (NH3-N) عن طريق التنيتر.
إزالة النيتروجين والفوسفور البيولوجية: يتم تجهيز بعض العمليات بخزانات غير أكسية ، والتي تحول النيتروجين النتراتي إلى غاز النيتروجين من خلال التطهير لتحقيق إزالة النيتروجين.يتم إزالة الفوسفور (TP) من خلال امتصاص الفوسفور المفرط من الكائنات الحية التي تتراكم البوليفوسفات.
3مرحلة المعالجة المتقدمة (اختياري)
معالجة الغشاء (مثل غشاءات MBR): من خلال غشاءات التصفية العالية أو التصفية الدقيقة ، يتم فصل الكائنات الدقيقة والمواد الصلبة المتعلقة لتحسين نوعية المياه.يمكن أن تحتفظ وحدات الغشاء بالبكتيريا، الفيروسات وغيرها من مسببات الأمراض، ويمكن إعادة استخدام المياه الصرفية (مثل الري وغسل المراحيض).
التطهير:يستخدم التطهير بالأشعة فوق البنفسجية (الذي يعمل بالطاقة الشمسية) أو العوامل الكيميائية (مثل هيبوكلوريت الصوديوم) لقتل الكائنات الدقيقة المتبقية لضمان نظافة وسلامة مياه الصرف الصحي.
4معالجة الوحل
يتم تصريف الوحل المتراكم بانتظام في خزان الوحل. من خلال الهضم الجهازي، يتم تقليل كمية الوحل. يمكن استخدام الوحل المتبقي كمادة خام للأسمدة العضوية،تحقيق استغلال الموارد.
5نظام إمدادات الطاقة الشمسية
الألواح الضوئية: تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية، وتخزينها في البطاريات، وتزويد الطاقة للمعدات مثل مضخات الهواء، وأنظمة التحكم، وغسيل وحدات الغشاء.
إدارة الطاقة: يستخدم جهاز التحكم لتحسين توزيع الطاقة الكهربائية،التأكد من أن المعدات لا تزال قادرة على العمل بشكل مستقر عندما يكون هناك ضوء غير كاف (مثل الاعتماد على طاقة البطارية في الليل).
سيناريوهات تطبيق نموذجية
المناطق الريفية والبعيدة: استبدال خزانات الصرف الصحي التقليدية وحل مشكلة معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية اللامركزية وتحسين بيئة المياه في المناطق الريفية.
أماكن جميلة ومنازل: معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية من السياح، وحماية بيئة المناظر الطبيعية البيئية، وتلبية متطلبات حماية البيئة.
المجتمعات الصغيرة والمدارس: توفير حلول معالجة مياه الصرف الصحي في الموقع للمباني التي يقطنها عدة مئات من الأشخاص لتجنب تكلفة وضع أنابيب مياه الصرف الصحي.
سيناريو الإغاثة الطارئة في حالات الكوارث: نشر سريع، معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية في مواقع إعادة التوطين المؤقتة، وضمان النظافة والسلامة.

المعلم

الرسم البياني