جهاز تهوية حوض السمك يعمل بالطاقة الشمسية عالي الأكسجين فقاعة هواء دقيقة لوحة شمسية

مقدمة عن تكنولوجيا التهوية بالطاقة الشمسية بالدفع والتدفق
1. تكوين النظام والمبدأ
تدمج هذه التكنولوجيا بين وظيفتي "التهوية بالفقاعات الدقيقة" و "التدوير بالطاقة الشمسية"، وتشمل جوهرها:

نظام إمداد الطاقة الشمسية: يحول الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية من خلال الألواح الكهروضوئية لتشغيل أجهزة التهوية (مثل رؤوس التهوية ذات المسام الدقيقة) ومعدات تعزيز التدفق (مثل الخلاطات الغاطسة).
جهاز توليد فقاعات دقيقة عالية الأكسجين: يستخدم مواد مسامية فائقة الدقة (مثل السيراميك والألياف النانوية) أو تقنيات قطع خاصة لإنتاج فقاعات فائقة الدقة بقطر ≤0.5 مم. تحتوي الفقاعات على نسبة أكسجين عالية (قريبة من الأكسجين المذاب المشبع)، مما يمكن أن يزيد بسرعة من تركيز الأكسجين المذاب (DO) في الماء إلى 6-8 مجم/لتر.
نظام التدوير: من خلال المراوح التي تعمل بالطاقة الشمسية أو أجهزة نفث الماء، يتم تكوين تدفق مياه متداولة في الخزان لمنع ترسب الحمأة وتعزيز اختلاط الفقاعات ومياه الصرف الصحي في نفس الوقت.

2. المزايا الفنية
تجمع هذه التكنولوجيا بين الطاقة الجديدة والتهوية الفعالة، وهي مناسبة لسيناريوهات معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق النائية، حيث يكون إمداد الطاقة غير مستقر أو تتطلب عملية منخفضة الكربون (مثل مياه الصرف الصحي المنزلية الريفية ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي اللامركزية).

الخصائص
إمداد الطاقة الشمسية الموفر للطاقة ومنخفض الكربون لا يتطلب شبكة طاقة خارجية. يتم تقليل استهلاك الطاقة التشغيلية بنسبة تزيد عن 80٪ مقارنة بأنظمة التهوية الكهربائية التقليدية، وتنبعث منها انبعاثات كربونية تقترب من الصفر، وهو ما يتماشى مع مفهوم معالجة المياه الخضراء.
كفاءة نقل الأكسجين متميزة. تزيد المساحة السطحية المحددة للفقاعات فائقة الدقة عن 10 أضعاف مساحة الفقاعات العادية، ويمكن أن تصل كفاءة نقل الأكسجين إلى 30٪ إلى 40٪. في ظل نفس حجم التهوية، تكون سرعة زيادة الأكسجين المذاب أسرع، مما يمكن أن يقصر دورة معالجة مياه الصرف الصحي.
التأثير المشترك لتعزيز التدفق والتهوية: يتيح نظام تعزيز التدفق لمياه الصرف الصحي تكوين دورة مستمرة، مما يمنع تراكم الفقاعات وتطفوها، وإطالة وقت بقاء الفقاعات في الماء (حتى 10-15 دقيقة)، وفي نفس الوقت يمنع ترسب الحمأة، مما يعزز استقرار نظام المعالجة.
وحدة تحكم شمسية مدمجة ذكية وعالية التكيف، والتي يمكنها ضبط طاقة التشغيل تلقائيًا وفقًا لشدة الضوء. تم تجهيز بعض الأنظمة بأجهزة استشعار الأكسجين المذاب لتوفير تغذية راجعة في الوقت الفعلي وتحسين حجم التهوية للتكيف مع تقلبات جودة المياه.
سهولة التركيب والصيانة البسيطة، لا يتطلب التصميم المعياري بنية تحتية معقدة. يمكن إعداد الألواح الشمسية بجانب المسبح أو على سطح الماء. لا يوجد خطر الانسداد مثل رؤوس التهوية التقليدية (تستخدم أجهزة توليد الفقاعات فائقة الدقة في الغالب مواد مضادة للقاذورات)، ويمكن تمديد دورة الصيانة إلى 1-2 سنوات.
ينطبق على نطاق واسع في سيناريوهات مختلفة، وهو مناسب بشكل خاص لمعالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الريفية والجبلية بدون إمداد بالطاقة، أو مشاريع الإدارة البيئية ذات المتطلبات الصارمة للضوضاء واستهلاك الطاقة (مثل استعادة المسطحات المائية السوداء والكريهة وتنقية المسطحات المائية المناظر الطبيعية).