محطة معالجة مياه الصرف الصحي بالطاقة الشمسية المدمجة SBR نظام معالجة مياه الصرف الصحي الموفرة للطاقة

مقدمة قصيرة
محطة معالجة مياه الصرف الصحي الشمسية المشتركة (SBR) هي منشأة معالجة مياه الصرف الصحي الوحيدة التي تجمع بين نظام الطاقة الشمسية مع عملية مفاعل التسلسل (SBR).جوهرها هو تحويل طاقة الضوء إلى طاقة كهربائية من خلال ألواح الطاقة الشمسية الضوئية، توفير الطاقة لتهوية وتحريك وتصريف وغيرها من المعدات في عملية SBR ، وتحقيق تشغيل منخفض الكربون وتوفير الطاقة لمعالجة مياه الصرف الصحي.هذا النظام مناسبة للسيناريوهات مع إمدادات الطاقة غير مستقرة، المناطق النائية أو تلك التي تتطلب معالجة مياه الصرف الصحي الخضراء وتوفير الطاقة، والتي تتميز بالصداقة للبيئة والاستدامة على حد سواء.
السمات
الاكتفاء الذاتي بالطاقة
إنتاج الكهرباء باستخدام الطاقة الشمسية يقلل من الاعتماد على شبكات الكهرباء التقليدية ويقلل من تكاليف الكهرباء التشغيلية.مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للمناطق التي تعاني من نقص في الكهرباء أو ارتفاع أسعار الكهرباء.
عندما تكون مجهزة بنظام تخزين للطاقة (مثل البطارية) ، يمكن أن تعمل بشكل مستمر في الأيام الغائمة أو في الليل ، مما يضمن استقرار كفاءة المعالجة.
التصميمات المنسقة والجمعية
المعدات لديها درجة عالية من التكامل ويمكن دمجها بمرونة وفقا لمقياس المعالجة.وهي مناسبة لمعالجة مياه الصرف الصحي على نطاق متوسط وصغير (مثل القرى، أماكن ذات مناظر خلابة، مجتمعات، الخ).
إنها تحتل مساحة صغيرة ، ولديها هيكل مضغوط ، ولديها متطلبات منخفضة للتضاريس والموقع.
القدرة الفعالة على معالجة مياه الصرف الصحي
من خلال الجمع بين مزايا عملية SBR ، يمكنها إزالة المواد العضوية (COD ، BOD) والنيتروجين والفوسفور وغيرها من الملوثات بشكل فعال ، وتلبي جودة الصرف الصحي المعايير.
يمكن ضبط التشغيل التسلسلي لـ SBR (التأثير والتفاعل والترسب والتصريف) بمرونة للتكيف مع تقلبات جودة المياه ولها قدرة قوية على مقاومة أحمال الصدمة.
حماية البيئة منخفضة الكربون والذكاء
لا يستهلك الطاقة الأحفوريّة ويقلل من انبعاثات الكربون، وهو ما يتماشى مع مفهوم التنمية الخضراء.
يمكن دمجها مع نظام التحكم الآلي لضبط معايير التشغيل تلقائيًا على أساس توليد الطاقة الشمسية ومؤشرات نوعية المياه ،خفض تكلفة الصيانة اليدوية.
لديها مجموعة واسعة من السيناريوهات المطبقة
وهي تنطبق على المناطق الريفية النائية والجزر ومناطق خدمة الطرق السريعة والمناطق الأخرى البعيدة عن خطوط الأنابيب البلدية أو الحدائق البيئية ذات المتطلبات العالية لحماية البيئة.
المبدأ
يمكن تقسيم مبدأ محطة معالجة مياه الصرف الصحي الشمسية المشتركة إلى جزأين: نظام الطاقة الشمسية ونظام عملية SBR.كلاهما يعملان بالتنسيق من خلال إمدادات الطاقة وتشغيل المعدات:
(1) مبادئ نظم الطاقة الشمسية
عملية تحويل الطاقة
توليد الطاقة الشمسية: الألواح الكهروضوئية تمتص طاقة الضوء وتحويلها إلى تيار ثابت (DC) من خلال التأثير الكهروضوئي.
تخزين وتحويل الطاقة الكهربائية:يتم تخزين التيار المستمر في البطارية من خلال جهاز التحكم أو تحويله إلى التيار المتردد (AC) من خلال المحول لتزويد معدات معالجة مياه الصرف الصحي بالطاقة.
إدارة الطاقة: The control system adjusts the power supply priority based on the real-time power generation and the power demand of the equipment (such as giving priority to ensuring the operation of aeration equipment)، ويقوم بتشغيل نظام تخزين الطاقة عندما تكون الطاقة غير كافية
المعدات الرئيسية
لوحات الطاقة الشمسية الكهروضوئية، والبطاريات، والمحولات، والتحكمات، والكابلات وأجهزة توزيع الطاقة.
(د) مبادئ نظام عملية SBR
SBR (Squencing Batch Reactor Activated Sludge Process) هي عملية معالجة مياه الصرف الصحي المتقطعة.مبدأها الأساسي هو تحقيق معالجة كيميائية حيوية لمياه الصرف الصحي من خلال التحكم في السلسلة الزمنيةالعملية المحددة هي كما يلي

مرحلة الدخول: تدخل مياه الصرف الصحي إلى خزان التفاعل ويرتفع مستوى الماء تدريجياً.
مرحلة التفاعل (النواة)
التهوية: يتم إمداد الخزان بالأكسجين من خلال معدات الهواء التي تعمل بالطاقة الشمسية (مثل المضخات ورؤوس الهواء).تنحسر الكائنات الدقيقة في الوحل النشط المادة العضوية وتقوم في نفس الوقت بتفاعلات التنيتر (تحويل النيتروجين الأمونيا إلى النترات).
التحريك (اختياري): التحريك في ظل ظروف غير أكسيكية أو بدون هوائية لتحقيق التطهير من النيتروجين لإزالة النيتروجين أو إزالة الفوسفور.
مرحلة الترسب: يتم إيقاف التهوية والتحريك. يجلس الوحل النشط تحت تأثير الجاذبية ، ويتم فصل مياه الصرف الصحي والوحل.
مرحلة التصريف: يتم تفريغ المادة المرتفعة بواسطة مضخة تصريف تعمل بالطاقة الشمسية ، في حين يتم الاحتفاظ بجزء من الوحل المنشط في الخزان (عودة الوحل) للتحضير للدورة التالية.
المرحلة العاطلة (اختياري) : اعتمادا على متطلبات جودة المياه، يمكن أن تكون العاطلة لفترة وجيزة لاستعادة نشاط الوحل، أو الدخول مباشرة إلى الدورة التالية.
(3) آلية الجمع بين الطاقة الشمسية و SBR
إمدادات الطاقة: الطاقة الشمسية توفر الطاقة للمعدات مثل مروحي الهواء والمثيرات ومضخات الصرف في عملية SBR ،استبدال إمدادات الطاقة التقليدية للشبكة وخفض استهلاك الطاقة.
تحسين التعاون: The control system dynamically adjusts the operation cycle of the SBR based on the solar power generation (such as increasing the aeration time on sunny days and shortening the cycle on cloudy days to save electricity)لضمان التوازن بين كفاءة المعالجة واستخدام الطاقة.
ملخص
محطة معالجة مياه الصرف الصحي الشمسية المشتركة ، من خلال النموذج المبتكر "الطاقة الشمسية + SBR" ، يدمج الطاقة المتجددة مع عمليات معالجة مياه الصرف الصحي الفعالة.إنه لا يستفيد فقط من مرونة وكفاءة عملية SBR ولكن أيضا يحقق تشغيل منخفض الكربون من خلال الطاقة الشمسية، وتوفير حل مستدام لمعالجة مياه الصرف الصحي اللامركزية.