تصفیه خانه فاضلاب ترکیبی خورشیدی با سیستم تصفیه فاضلاب SBR صرفه جویی در انرژی

معرفی مختصر
تصفیه خانه فاضلاب خورشیدی ترکیبی (SBR) یک تأسیسات تصفیه فاضلاب مدولار است که یک سیستم انرژی خورشیدی را با فرآیند راکتور ناپیوسته متوالی (SBR) ترکیب می کند. هسته اصلی آن تبدیل انرژی نور به انرژی الکتریکی از طریق پنل های فتوولتائیک خورشیدی است که برق را برای هوادهی، هم زدن، زهکشی و سایر تجهیزات در فرآیند SBR فراهم می کند و به عملکرد کم کربن و صرفه جویی در انرژی تصفیه فاضلاب دست می یابد. این سیستم برای سناریوهایی با منبع تغذیه ناپایدار، مناطق دورافتاده یا کسانی که به تصفیه فاضلاب سبز و صرفه جویی در انرژی نیاز دارند، مناسب است و هم دوستدار محیط زیست و هم پایدار است.
ویژگی ها
خودکفایی انرژی
تولید برق با استفاده از انرژی خورشیدی وابستگی به شبکه های برق سنتی را کاهش می دهد و هزینه های عملیاتی برق را کاهش می دهد و آن را به ویژه برای مناطقی که با کمبود برق یا قیمت برق بالا مواجه هستند، مناسب می کند.
هنگامی که به یک سیستم ذخیره انرژی (مانند باتری) مجهز باشد، می تواند در روزهای ابری یا شب به طور مداوم کار کند و از پایداری راندمان پردازش اطمینان حاصل کند.
طراحی مدولار و ترکیبی
این تجهیزات از درجه بالایی از یکپارچگی برخوردار هستند و می توانند با توجه به مقیاس تصفیه به طور انعطاف پذیر ترکیب شوند. نصب، گسترش یا جابجایی آن راحت است و برای تصفیه فاضلاب در مقیاس متوسط و کوچک (مانند روستاها، نقاط دیدنی، جوامع و غیره) مناسب است.
فضای کمی را اشغال می کند، ساختار فشرده ای دارد و الزامات کمی برای زمین و سایت دارد.
ظرفیت تصفیه فاضلاب کارآمد
با ترکیب مزایای فرآیند SBR، می تواند به طور موثر مواد آلی (COD، BOD)، نیتروژن، فسفر و سایر آلاینده ها را حذف کند و کیفیت پساب مطابق با استانداردها باشد.
عملکرد متوالی SBR (ورودی، واکنش، رسوب و زهکشی) را می توان به طور انعطاف پذیر تنظیم کرد تا با نوسانات کیفیت آب سازگار شود و توانایی مقاومت در برابر بارهای شوک را دارد.
حفاظت از محیط زیست و هوشمندی کم کربن
هیچ مصرفی از انرژی فسیلی ندارد و انتشار کربن را کاهش می دهد که با مفهوم توسعه سبز همسو است.
می توان آن را با یک سیستم کنترل خودکار ترکیب کرد تا پارامترهای عملیاتی را بر اساس تولید برق خورشیدی و شاخص های کیفیت آب به طور خودکار تنظیم کند و هزینه نگهداری دستی را کاهش دهد.
طیف گسترده ای از سناریوهای کاربردی دارد
برای مناطق روستایی دورافتاده، جزایر، مناطق خدمات بزرگراهی و سایر مناطق دور از خطوط لوله شهری یا پارک های زیست محیطی با الزامات حفاظت از محیط زیست بالا قابل استفاده است.
اصل
اصل تصفیه خانه فاضلاب خورشیدی ترکیبی را می توان به دو بخش تقسیم کرد: سیستم انرژی خورشیدی و سیستم فرآیند SBR. هر دو از طریق منبع تغذیه و عملکرد تجهیزات با هم هماهنگ عمل می کنند:
(1) اصول سیستم های انرژی خورشیدی
فرآیند تبدیل انرژی
تولید برق خورشیدی: پنل های فتوولتائیک انرژی نور را جذب کرده و آن را از طریق اثر فوتوالکتریک به جریان مستقیم (DC) تبدیل می کنند.
ذخیره و تبدیل انرژی الکتریکی: جریان مستقیم از طریق کنترلر در باتری ذخیره می شود یا از طریق اینورتر به جریان متناوب (AC) تبدیل می شود تا برق تجهیزات تصفیه فاضلاب را تامین کند.
مدیریت انرژی: سیستم کنترل، اولویت منبع تغذیه را بر اساس تولید برق در زمان واقعی و تقاضای برق تجهیزات تنظیم می کند (مانند اولویت دادن به اطمینان از عملکرد تجهیزات هوادهی) و در صورت کمبود برق، سیستم ذخیره انرژی را فعال می کند.
تجهیزات کلیدی
پنل های فتوولتائیک خورشیدی، باتری ها، اینورترها، کنترلرها، کابل ها و دستگاه های توزیع برق.
(II) اصول سیستم فرآیند SBR
SBR (فرآیند لجن فعال راکتور ناپیوسته متوالی) یک فرآیند تصفیه فاضلاب متناوب است. اصل اساسی آن دستیابی به تصفیه بیوشیمیایی فاضلاب از طریق کنترل سری زمانی است. فرآیند خاص به شرح زیر است:

مرحله ورودی: فاضلاب وارد مخزن واکنش می شود و سطح آب به تدریج افزایش می یابد.
مرحله واکنش (هسته)
هوادهی: اکسیژن از طریق تجهیزات هوادهی با انرژی خورشیدی (مانند دمنده ها و سرهای هوادهی) به مخزن تامین می شود. میکروارگانیسم ها در لجن فعال مواد آلی را تجزیه می کنند و همزمان واکنش های نیتریفیکاسیون (تبدیل نیتروژن آمونیاکی به نیترات) را انجام می دهند.
هم زدن (اختیاری): هم زدن در شرایط بی هوازی یا بی هوازی برای دستیابی به دنیتریفیکاسیون برای حذف نیتروژن یا حذف فسفر.
مرحله رسوب: هوادهی و هم زدن متوقف می شود. لجن فعال تحت تأثیر گرانش ته نشین می شود و فاضلاب و لجن از هم جدا می شوند.
مرحله زهکشی: سوپرناتانت توسط یک پمپ زهکشی با انرژی خورشیدی تخلیه می شود، در حالی که بخشی از لجن فعال در مخزن (بازگشت لجن) برای آماده شدن برای چرخه بعدی حفظ می شود.
مرحله بیکاری (اختیاری): بسته به الزامات کیفیت آب، می تواند به طور خلاصه بیکار باشد تا فعالیت لجن را بازیابی کند، یا مستقیماً وارد چرخه بعدی شود.
(3) مکانیسم ترکیبی انرژی خورشیدی و SBR
منبع تغذیه: انرژی خورشیدی برق را برای تجهیزاتی مانند فن های هوادهی، همزن ها و پمپ های زهکشی در فرآیند SBR فراهم می کند، جایگزین منبع تغذیه شبکه سنتی می شود و مصرف انرژی را کاهش می دهد.
بهینه سازی مشترک: سیستم کنترل چرخه عملیاتی SBR را بر اساس تولید برق خورشیدی به صورت پویا تنظیم می کند (مانند افزایش زمان هوادهی در روزهای آفتابی و کوتاه کردن چرخه در روزهای ابری برای صرفه جویی در برق)، و تعادل بین راندمان تصفیه و استفاده از انرژی را تضمین می کند.
خلاصه
تصفیه خانه فاضلاب خورشیدی ترکیبی، از طریق مدل نوآورانه "انرژی خورشیدی + SBR"، انرژی تجدیدپذیر را با فرآیندهای تصفیه فاضلاب کارآمد ادغام می کند. این نه تنها از انعطاف پذیری و کارایی فرآیند SBR استفاده می کند، بلکه از طریق انرژی خورشیدی به عملکرد کم کربن دست می یابد و یک راه حل پایدار برای تصفیه فاضلاب غیرمتمرکز ارائه می دهد.