[01193536]太阳能驱动一体化反应器处理分散型农村污水模块化研究

1、课题概况 分散型污水生物处理系统的电耗是运行费用的主要支出之一。在我国一些偏远地区特别是农村地区,多采用布局灵活的分散型污水处理系统,但政府投资兴建的污水处理设施由于缺乏资金而无法正常运行。太阳能被认为是最具前途的新能源之一。分散型农村污水排放方式为间歇排放,生物膜法具有较强的抗冲击能力,结合分段进水工艺可以根据污水的排放规律灵活的调整进水流量。 因此,在住房和城乡建设部项目（2015-K6-018）的资助下,本研究通过对太阳能辐射强度的周期变化进行了调研和实地监测,以太阳能为农村分散污水处理的动力能源,建立了光伏驱动一体式分段进水生物膜反应器来研究分散型农村污水生物处理,降低污水处理系统的运行成本,为分散型农村污水处理提供技术支持,并取得了国内领先的成果。获得主要成果如下： （1）以蓄电池电压为输入变量的PLC自动化控制系统,能够准确稳定的实现太阳能电力的控制与分配以及污水处理的监控与数据分析。 （2）高、中、低能耗以及夜间四种不同能耗等级的污水处理运行模式能够有效的结合太阳辐射强度随时间的变化,以及农村污水的排水规律,能够更充分的利用太阳能资源,污水生物处理系统在不同能耗模式的转化下,能够使污水的CODcr、NH3-N和TN平均去除率达到很好的效果。 2、主要技术性能指标 （1）太阳能资源的分布特点以及太阳辐射周期性变化规律调研和监测。 （2）对比现有的农村污水处理工艺的优缺点,开发出了新型的一体化生物膜反应器,并根据能耗的大小,对光伏发电系统的容量进行了设计计算。 （3）根据农村地区分散型污水的水质水量排放特征、太阳能周期性变化规律以及污水处理反应器的能耗分析,将污水处理反应器进行能耗等级的划分,开发出不同能耗等级的污水处理运行模式。 （4）研究不同流量分配下,分段进水污水处理工艺的处理效果以及污染物去除效果的影响因素,并进行了运行条件和运行参数的优化。 （5）研究不同能耗等级下,反应器对污染物的去除效果分析,以及在自动化控制系统自控运行下的反应器对污染物的去除效果分析。 3、推广应用前景 据《2011江苏统计年鉴》数据,2010年全省乡村人口3101.71万人,乡村人口户数1483.26万户,全年产生生活污水35.9吨/户,80%的农村生活污水未经处理而直接排放。据此计算每年造成的经济损失高达2180万元。采用项目处理装置,每年可挽回因污染环境所造成的经济损失1810万元,经济效益显著。 项目的实施将有利于提高农村污水处理标准化水平,提高农村生活质量,美化农村生态环境。该处理系统便于模块化生产,有很强的市场竞争力,由于设备的自动化水平高,操作简便易行,适合于在农村大面积推广,为农村生态环境的改善起到示范作用,应用前景广阔。