Децентрализованные системы очистки сточных вод с солнечной энергией для наружного использования для орошения сельскохозяйственных угодий

Автономная солнечная установка очистки сточных вод для одного домохозяйства - это миниатюрное оборудование для очистки воды, сочетающее в себе технологию солнечной энергии и процессы очистки сточных вод, специально разработанное для сельских семей, отдельных домохозяйств или небольших жилых районов в отдаленных регионах. Его основная функция заключается в очистке бытовых сточных вод (таких как сточные воды с кухни, вода для стирки, сточные воды из туалета и т. д.) до качества воды, соответствующего стандартам для орошения сельскохозяйственных угодий, посредством физических и биохимических процессов очистки, приводимых в действие солнечной энергией, что обеспечивает ресурсосберегающее использование сточных вод. В то же время это снижает зависимость от традиционных электросетей и снижает эксплуатационные расходы.
Энергетическая самодостаточность
Качество воды соответствует стандартам
Качество очищенной воды соответствует «Стандарту качества воды для орошения сельскохозяйственных угодий» (GB 5084-2021), и основные показатели (такие как pH, взвешенные твердые вещества, тяжелые металлы, колиформные бактерии и т. д.) соответствуют требованиям для орошения сельскохозяйственных культур, избегая загрязнения почвы и сельскохозяйственных культур.
2. Экономия воды и повышение эффективности
Повторное использование бытовых сточных вод в качестве источника воды для орошения снижает потребление пресной воды, что особенно подходит для засушливых районов. Питательные вещества, такие как азот и фосфор, в воде и удобрениях могут поглощаться сельскохозяйственными культурами и частично заменять химические удобрения.
3. Экологичность
Уменьшение эвтрофикации воды, вызванной прямым сбросом сточных вод (например, черные и зловонные реки и цветение водорослей), и защита сельской экологической среды.
Принцип работы
Процесс очистки небольшого автономного солнечного резервуара для очистки бытовых сточных вод обычно включает следующие этапы, и различные комбинации процессовмогут незначительно отличаться:
1. Этап предварительной обработки
Решетчатая фильтрация: С помощью физических решеток удаляются крупные частицы примесей (такие как листья овощей, обрывки бумаги и пластмассы) в сточных водах, чтобы предотвратить засорение последующих трубопроводов.
Песколовка/регулирующий резервуар: Осаждает неорганические частицы, такие как песок и ил, в сточных водах и в то же время уравновешивает качество и количество воды, создавая стабильные условия для последующей обработки.
2. Этап биохимической обработки (основное звено)
Анаэробная реакция: Когда сточные воды попадают в анаэробный резервуар, в анаэробных условиях анаэробные бактерии разлагают крупномолекулярное органическое вещество на мелкомолекулярное органическое вещество (например, жирные кислоты), снижая концентрацию ХПК и генерируя небольшое количество биогаза (который можно собирать и использовать или сбрасывать).
Аэробная реакция: Кислород подается в аэробный резервуар через аэрационные устройства с солнечным приводом (например, микропористые аэраторы), и аэробные микроорганизмы (такие как активный ил и бактериальные сообщества на биопленках) дополнительно разлагают органическое вещество, в то время как аммонийный азот (NH₃-N) удаляется путем нитрификации.
Биологическое удаление азота и фосфора: Некоторые процессы оснащены аноксидными резервуарами, которые преобразуют нитратный азот в газообразный азот посредством денитрификации для достижения удаления азота. Фосфор (TP) удаляется за счет чрезмерного поглощения фосфора полифосфат-аккумулирующими организмами.
3. Этап углубленной обработки (опционально)
Мембранная обработка (например, мембраны MBR): С помощью мембран ультрафильтрации или микрофильтрации микроорганизмы и взвешенные твердые вещества отделяются для дальнейшего улучшения качества воды. Мембранные модули могут удерживать бактерии, вирусы и другие патогены, а сточные воды могут быть повторно использованы (например, для орошения и смыва туалетов).
Дезинфекция: Для уничтожения остаточных микроорганизмов используется ультрафиолетовая дезинфекция (питание от солнечной энергии) или химические реагенты (например, гипохлорит натрия), чтобы обеспечить гигиену и безопасность сточных вод.
4. Обработка осадка
Осевший осадок регулярно сбрасывается в резервуар для осадка. Путем анаэробного сбраживания количество осадка уменьшается. Оставшийся осадок можно использовать в качестве сырья для органических удобрений, достигая ресурсосберегающего использования.
5. Система электроснабжения от солнечной энергии
Фотоэлектрические панели: Преобразуют солнечную энергию в электрическую, хранят ее в батареях и подают питание на оборудование, такое как аэрационные насосы, системы управления и промывка мембранных модулей.
Управление энергией: Контроллер используется для оптимизации распределения электроэнергии, гарантируя, что оборудование все еще может работать стабильно при недостаточном освещении (например, полагаясь на питание от батареи ночью).
Типичные сценарии применения
Сельские и отдаленные районы: Замените традиционные выгребные ямы, решите проблему децентрализованной очистки бытовых сточных вод и улучшите водную среду в сельских районах.
Живописные места и гостевые дома: Очистка бытовых сточных вод от туристов, защита экологии природного ландшафта и соответствие требованиям охраны окружающей среды.
Небольшие сообщества и школы: Предоставление решений по очистке сточных вод на месте для зданий на несколько сотен человек, чтобы избежать затрат на прокладку канализационных трубопроводов.
Сценарий экстренной помощи при стихийных бедствиях: Быстрое развертывание, очистка бытовых сточных вод во временных местах расселения и обеспечение гигиены и безопасности.

Параметр

Диаграмма