浅析农村太阳能污水处理系统

摘要：随着农村经济不断飞快发展，农村的整体开发规模渐渐成长壮大，农村水资源污染日益严重，不仅严重影响着农民的身体健康与生活质量，而且已成为制约农村经济社会发展的重要因素。本文通过太阳能新能源与污水处理相结合，有效改善了农村生态环境，使得环境综合得到整治。

关键词：太阳能 农村污水 处理

一、引言
目前，我国居民的饮用水开始越来越受到人民的关注。单单从水质上看，城市附近或者人口聚集地区的集中式水源地水的质量总体良好，但在一些远离城市的农村和大量分散的群众取水点，饮水被污染的情况严重。

水源水质不达标及突发水污染事件威胁饮用水安全。据相关数据统计，全国城镇饮用水源近1/5不达标，乡镇、农村比例更高。城镇污水处理厂及管网配套滞后，处理水平低，中水回用面窄量少，不少中水又返回水源地造成二次污染。

加强污水处理、垃圾处理和中水利用，对处理后的中水要多渠道回收利用，不要让其再回到河道、湖泊和水库。如何在加大农村水源污染的治理工作顺利开展的前提下，降低能源的浪费。将太阳能光伏发电与污水处理结合起来，成为目前社会共同追求的目标。

二、太阳能污水处理设备组成
太阳能污水处理设备是由太阳能光伏板、蓄电池组、曝气系统、回流系统、微电脑控制系统和远程通讯系统等组成。通过太阳能光伏板将太阳能转为电能，作为曝气设施、回流设施的动力，多余能量储存于蓄电池中；根据优化调试后的数据，通过微电脑控制系统完成自动化控制，自动运行曝气设施、回流设施及搅拌设施。

三、工作原理
以太阳能为能源，结合太阳能光伏技术，借鉴并改造传统成熟污水处理工艺，使之适应太阳能特点，强化氮、磷的处理，提高污水处理效率及处理深度，新型的全自动的农村生活污水处理新技术。

工艺采用采用太阳能绿色能源，符合国家产业政策；现代先进技术与环保工程的有机结合，符合农村污水处理发展的方向，采用微电脑全自动控制系统，与常规微动力处理工艺相比，运行费用低、运行管理方便，出水水质稳定。

在厌氧生化池内污水完成水解酸化过程、产乙酸过程。通过水解和酸化过程，提高原污水的可生化性，从而减少后续反应的时间和处理的能耗；缺氧池内利用兼氧微生物来降解废水中的污染物。

四、设计原则
在充分了解实际的农村村镇运行水质、水量并充分参考类比村镇的处理工艺的基础上，本文认为该污水处理工艺设计应采用如下原则：
1、以农村村镇总体规划建设为指导，结合污水 处理系统工艺特点，充分考虑内外结合，使污水处理项目成为一个完整的、统一的工程项目。
2、选择稳妥可靠、技术先进、投资省、运行费用低、管理简便、运行灵活的污水处理设备和仪器，为本污水处理系统的运行创造良好的条件。
3、按照环保政策的要求进行设计，出水达到一级B排放标准。

五、优点
太阳能污水处理设备的投入使用，也为我们更合理治理污水提供了帮助。与普通的污水处理设备相比，太阳能微动力污水处理技术的应用则更有优势。
1、运转中所有能量的供给都是来自太阳光，运行费用几乎为零，无需任何电费；
2、设备埋藏在地下面，节省土地，同时地面上还可做绿化，美化环境；
3、无需专人看守，只需每周定期巡视、检查即可；
4、运行中对水量的变化有较强适应性，针对不同的进水水量变化，能够自动调整，确保整个设备的正常运行；
5、不会造成二次污染，无噪声、臭氧且经过净化的水质对环境不造成危害；
6、污泥产生量少，一般运行二年制取一次沉渣。在清掏运输沉渣过程中无臭氧污染，沉渣可作为植物种植的优质泥土；
7、经过净化的水可达景观水水质标准，可回用于绿化、冲厕、人工湖等场所；
8、太阳能污水处理设备可适用于居民住宅小区、别墅区、风景旅游区、小城镇、农村改造等生活污水的处理。

六、案例（60t/d的微型污水处理站）
1、进、出水水质如下：

设计采用A2/O工艺，水力停留时间36h，停留时间比约为1：1：3，反应池L:h=5，b:h=1.2（经验数）。

2、反应池
反应池总有效容积v=90m3，有效池深为2.5m，池宽3m，总池长12m。厌氧池长2.4m，缺氧池长2.4m，好氧池长7.2m。有效容积分别为18m3，18m3，54 m3。厌氧、好氧、二沉池进水均为进水槽溢流进水，水位落差0.1m；厌氧进缺氧段采用下进水，预留四个进水口（混合液回流管采用布水管，设在缺氧池进水口下，可起搅拌作用；初沉池进水管采用DN32，混合液回流管DN50，污泥回流管DN25，根据泵选型适当调整）。

3、初沉池
停留时间2h，进水流量2.5m3/h，沉淀池有效容积5m3，为推流式沉淀池。
沉淀池有效水深为2m，宽1m，长2.5m。
沉淀池污泥区深0.5m，方形污泥斗，斜面与水平夹角60º。

4、二沉池
同初沉池…

5、设计污水设备
提升泵 2m3/h，功率40w；
污泥回流泵 2m3/h，功率20w；（间歇性，每天1-2小时）
混合液回流泵 4m3/h，功率80w；（间歇性，每天1-2小时）
曝气机15m3/h，功率120w*2。
总功率：40+20+80+240=380w

6、工艺原理图

七、结语
农村太阳能污水处理技术，解决了常规微动力处理技术采用常规电，需要电费，需要专业操作维护人员进行操作管理的不便。解决了湿地处理技术占地面积大，季节性强，植被维护投入大的缺点。也解决了无动力处理技术出水水质差，对氮磷去除差，有臭味的缺陷。因此农村太阳能污水处理会成为未来发展的趋势，我们期待早日走进千家万户。

参考文献
【1】《环境工程概论》第三版 朱蓓丽编著 科学出版社
【2】《同步生物除磷脱氮的几种实用新工艺》刘章富 熊杨 中国给水排水，2002
【3】《水污染控制技术》张宝军 中国环境科学出版社 2007
【4】《污水处理厂污泥处理处置现状及相关思考》 朱顺兵 江西化工出版社 2009.

很具现实意义的项目课题。不过是不是净水系统更具现实意义。