Impianto di trattamento delle acque reflue combinato a energia solare con sistema SBR a risparmio energetico

Breve introduzione
L'impianto combinato di trattamento delle acque reflue solari (SBR) è un impianto modulare per il trattamento delle acque reflue che combina un sistema di energia solare con il processo Sequencing Batch Reactor (SBR). Il suo nucleo è convertire l'energia luminosa in energia elettrica attraverso pannelli fotovoltaici solari, fornendo energia per l'aerazione, l'agitazione, il drenaggio e altre apparecchiature nel processo SBR, e raggiungendo un funzionamento a basse emissioni di carbonio e a risparmio energetico del trattamento delle acque reflue. Questo sistema è adatto a scenari con alimentazione instabile, aree remote o quelli che richiedono un trattamento delle acque reflue verde e a risparmio energetico, caratterizzato sia dalla compatibilità ambientale che dalla sostenibilità.
Caratteristiche
Autosufficienza energetica
La generazione di elettricità utilizzando l'energia solare riduce la dipendenza dalle tradizionali reti elettriche e abbassa i costi operativi dell'elettricità, rendendola particolarmente adatta per aree con carenza di energia o prezzi elevati dell'elettricità.
Se dotato di un sistema di accumulo di energia (come una batteria), può funzionare continuamente nei giorni nuvolosi o di notte, garantendo la stabilità dell'efficienza di elaborazione.
Design modulare e combinatorio
L'apparecchiatura ha un alto grado di integrazione e può essere combinata in modo flessibile in base alla scala di trattamento. È comoda per l'installazione, l'espansione o la ricollocazione ed è adatta per il trattamento delle acque reflue su media e piccola scala (come villaggi, luoghi panoramici, comunità, ecc.).
Occupa una piccola area, ha una struttura compatta e ha bassi requisiti per il terreno e il sito.
Efficiente capacità di trattamento delle acque reflue
Combinando i vantaggi del processo SBR, può rimuovere efficacemente materia organica (COD, BOD), azoto, fosforo e altri inquinanti e la qualità dell'effluente soddisfa gli standard.
Il funzionamento sequenziale di SBR (afflusso, reazione, sedimentazione e drenaggio) può essere regolato in modo flessibile per adattarsi alle fluttuazioni della qualità dell'acqua e ha una forte capacità di resistere ai carichi d'urto.
Protezione ambientale e intelligenza a basse emissioni di carbonio
Non ha alcun consumo di energia fossile e riduce le emissioni di carbonio, il che è in linea con il concetto di sviluppo verde.
Può essere combinato con un sistema di controllo automatizzato per regolare automaticamente i parametri operativi in base alla generazione di energia solare e agli indicatori di qualità dell'acqua, riducendo i costi di manutenzione manuale.
Ha una vasta gamma di scenari applicabili
È applicabile a aree rurali remote, isole, aree di servizio autostradali e altre regioni lontane dalle condutture municipali o parchi ecologici con elevati requisiti di protezione ambientale.
Principio
Il principio dell'impianto combinato di trattamento delle acque reflue solari può essere diviso in due parti: il sistema di energia solare e il sistema di processo SBR. Entrambi lavorano in coordinazione attraverso l'alimentazione e il funzionamento delle apparecchiature:
(1) Principi dei sistemi di energia solare
Processo di conversione energetica
Generazione di energia solare: i pannelli fotovoltaici assorbono l'energia luminosa e la convertono in corrente continua (CC) attraverso l'effetto fotoelettrico.
Accumulo e conversione di energia elettrica: la corrente continua viene immagazzinata nella batteria tramite il controller o convertita in corrente alternata (CA) tramite l'inverter per alimentare le apparecchiature di trattamento delle acque reflue.
Gestione dell'energia: il sistema di controllo regola la priorità di alimentazione in base alla generazione di energia in tempo reale e alla domanda di energia delle apparecchiature (come dare la priorità a garantire il funzionamento delle apparecchiature di aerazione) e attiva il sistema di accumulo di energia quando l'alimentazione è insufficiente.
Apparecchiature chiave
Pannelli fotovoltaici solari, batterie, inverter, controller, cavi e dispositivi di distribuzione dell'energia.
(II) Principi del sistema di processo SBR
SBR (Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process) è un processo intermittente di trattamento delle acque reflue. Il suo principio fondamentale è quello di ottenere il trattamento biochimico delle acque reflue attraverso il controllo della serie temporale. Il processo specifico è il seguente:

Fase di ingresso: le acque reflue entrano nel serbatoio di reazione e il livello dell'acqua aumenta gradualmente.
Fase di reazione (nucleo)
Aerazione: l'ossigeno viene fornito al serbatoio tramite apparecchiature di aerazione a energia solare (come soffianti e testine di aerazione). I microrganismi nel fango attivo degradano la materia organica ed eseguono simultaneamente reazioni di nitrificazione (convertendo l'azoto ammoniacale in nitrato).
Agitazione (opzionale): agitazione in condizioni anossiche o anaerobiche per ottenere la denitrificazione per la rimozione dell'azoto o la rimozione del fosforo.
Fase di sedimentazione: l'aerazione e l'agitazione vengono interrotte. Il fango attivo si deposita sotto l'azione della gravità e le acque reflue e i fanghi vengono separati.
Fase di drenaggio: il surnatante viene scaricato da una pompa di drenaggio a energia solare, mentre una porzione del fango attivo viene trattenuta nel serbatoio (ritorno dei fanghi) per prepararsi al ciclo successivo.
Fase di inattività (opzionale): a seconda dei requisiti di qualità dell'acqua, può essere brevemente inattivo per ripristinare l'attività del fango o entrare direttamente nel ciclo successivo.
(3) Il meccanismo di combinazione dell'energia solare e SBR
Alimentazione: l'energia solare fornisce energia per apparecchiature come ventilatori di aerazione, agitatori e pompe di drenaggio nel processo SBR, sostituendo l'alimentazione dalla rete tradizionale e riducendo il consumo di energia.
Ottimizzazione collaborativa: il sistema di controllo regola dinamicamente il ciclo operativo dell'SBR in base alla generazione di energia solare (come l'aumento del tempo di aerazione nei giorni di sole e l'accorciamento del ciclo nei giorni nuvolosi per risparmiare elettricità), garantendo un equilibrio tra efficienza di trattamento e utilizzo dell'energia.
Riepilogo
L'impianto combinato di trattamento delle acque reflue solari, attraverso l'innovativo modello di "energia solare + SBR", integra l'energia rinnovabile con processi efficienti di trattamento delle acque reflue. Non solo sfrutta la flessibilità e l'efficienza del processo SBR, ma raggiunge anche un funzionamento a basse emissioni di carbonio attraverso l'energia solare, fornendo una soluzione sostenibile per il trattamento decentralizzato delle acque reflue.