Breve Introducción
La Planta Combinada de Tratamiento de Aguas Residuales Solar (SBR) es una instalación modular de tratamiento de aguas residuales que combina un sistema de energía solar con el proceso de Reactor Batch Secuencial (SBR). Su núcleo es convertir la energía lumínica en energía eléctrica a través de paneles solares fotovoltaicos, proporcionando energía para la aireación, agitación, drenaje y otros equipos en el proceso SBR, y logrando una operación de tratamiento de aguas residuales baja en carbono y de ahorro de energía. Este sistema es adecuado para escenarios con suministro de energía inestable, áreas remotas o aquellos que requieren un tratamiento de aguas residuales ecológico y de ahorro de energía, que presenta tanto respeto por el medio ambiente como sostenibilidad.
Características
Autosuficiencia energética
La generación de electricidad mediante la utilización de energía solar reduce la dependencia de las redes eléctricas tradicionales y disminuye los costos operativos de electricidad, lo que la hace particularmente adecuada para áreas con escasez de energía o altos precios de la electricidad.
Cuando está equipado con un sistema de almacenamiento de energía (como una batería), puede funcionar continuamente en días nublados o por la noche, asegurando la estabilidad de la eficiencia del procesamiento.
Diseño modular y combinatorio
El equipo tiene un alto grado de integración y se puede combinar de forma flexible según la escala de tratamiento. Es conveniente para la instalación, expansión o reubicación, y es adecuado para el tratamiento de aguas residuales a mediana y pequeña escala (como pueblos, lugares escénicos, comunidades, etc.).
Ocupa un área pequeña, tiene una estructura compacta y tiene bajos requisitos para el terreno y el sitio.
Capacidad eficiente de tratamiento de aguas residuales
Combinando las ventajas del proceso SBR, puede eliminar eficazmente materia orgánica (DQO, DBO), nitrógeno, fósforo y otros contaminantes, y la calidad del efluente cumple con los estándares.
El funcionamiento secuencial de SBR (afluente, reacción, sedimentación y drenaje) se puede ajustar de forma flexible para adaptarse a las fluctuaciones en la calidad del agua y tiene una gran capacidad para resistir cargas de choque.
Protección ambiental y inteligencia bajas en carbono
No consume energía fósil y reduce las emisiones de carbono, lo que está en línea con el concepto de desarrollo verde.
Se puede combinar con un sistema de control automatizado para ajustar automáticamente los parámetros operativos en función de la generación de energía solar y los indicadores de calidad del agua, reduciendo el costo del mantenimiento manual.
Tiene una amplia gama de escenarios aplicables
Es aplicable a áreas rurales remotas, islas, áreas de servicio de carreteras y otras regiones alejadas de las tuberías municipales, o parques ecológicos con altos requisitos de protección ambiental.
Principio
El principio de la planta combinada de tratamiento de aguas residuales solar se puede dividir en dos partes: el sistema de energía solar y el sistema de proceso SBR. Ambos trabajan en coordinación a través del suministro de energía y la operación del equipo:
(1) Principios de los Sistemas de Energía Solar
Proceso de conversión de energía
Generación de energía solar: Los paneles fotovoltaicos absorben la energía lumínica y la convierten en corriente continua (CC) a través del efecto fotoeléctrico.
Almacenamiento y conversión de energía eléctrica: La corriente continua se almacena en la batería a través del controlador o se convierte en corriente alterna (CA) a través del inversor para suministrar energía al equipo de tratamiento de aguas residuales.
Gestión de la energía: El sistema de control ajusta la prioridad de suministro de energía en función de la generación de energía en tiempo real y la demanda de energía del equipo (como dar prioridad a garantizar el funcionamiento del equipo de aireación), y activa el sistema de almacenamiento de energía cuando la energía es insuficiente.
Equipo clave
Paneles solares fotovoltaicos, baterías, inversores, controladores, cables y dispositivos de distribución de energía.
(II) Principios del Sistema de Proceso SBR
SBR (Proceso de Lodos Activados de Reactor Batch Secuencial) es un proceso intermitente de tratamiento de aguas residuales. Su principio fundamental es lograr el tratamiento bioquímico de las aguas residuales a través del control de series temporales. El proceso específico es el siguiente:
Etapa de entrada: Las aguas residuales entran en el tanque de reacción y el nivel del agua aumenta gradualmente.
Etapa de reacción (núcleo)
Aireación: Se suministra oxígeno al tanque a través de equipos de aireación impulsados por energía solar (como sopladores y cabezales de aireación). Los microorganismos en los lodos activados degradan la materia orgánica y, simultáneamente, llevan a cabo reacciones de nitrificación (convirtiendo el nitrógeno amoniacal en nitrato).
Agitación (opcional): Agitación en condiciones anóxicas o anaeróbicas para lograr la desnitrificación para la eliminación de nitrógeno o la eliminación de fósforo.
Etapa de sedimentación: Se detiene la aireación y la agitación. Los lodos activados se asientan bajo la acción de la gravedad, y las aguas residuales y los lodos se separan.
Etapa de drenaje: El sobrenadante se descarga mediante una bomba de drenaje impulsada por energía solar, mientras que una porción de los lodos activados se retiene en el tanque (retorno de lodos) para prepararse para el siguiente ciclo.
Etapa inactiva (opcional): Dependiendo de los requisitos de calidad del agua, puede estar brevemente inactiva para restaurar la actividad de los lodos, o entrar directamente en el siguiente ciclo.
(3) El mecanismo de combinación de la energía solar y SBR
Suministro de energía: La energía solar proporciona energía para equipos como ventiladores de aireación, agitadores y bombas de drenaje en el proceso SBR, reemplazando el suministro de energía de la red tradicional y reduciendo el consumo de energía.
Optimización colaborativa: El sistema de control ajusta dinámicamente el ciclo de operación del SBR en función de la generación de energía solar (como aumentar el tiempo de aireación en días soleados y acortar el ciclo en días nublados para ahorrar electricidad), asegurando un equilibrio entre la eficiencia del tratamiento y la utilización de la energía.
Resumen
La planta combinada de tratamiento de aguas residuales solar, a través del modelo innovador de "energía solar + SBR", integra la energía renovable con procesos eficientes de tratamiento de aguas residuales. No solo aprovecha la flexibilidad y la eficiencia del proceso SBR, sino que también logra una operación baja en carbono a través de la energía solar, proporcionando una solución sostenible para el tratamiento descentralizado de aguas residuales.
