太阳能微动力工艺特点.doc

1.
第一章 工艺设计
1.1. 设计水量
根据业主提供的资料，本工程设计最大处理水量500t/d。
1.2. 设计进水水质
参考国内多数生活污水处理工程实际进水水质数据，结合我公司多年生活污水处理工程的实测数据，本工程生活污水的进水设计指标如下：
表2-1设计进水水质表
项目
CODCr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
SS
（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
pH
数值
300
150
200
30
6.5-8.5
1.3. 设计出水水质
污水处理工程处理后水质达到中华人民共和国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B标准。相应指标具体如下：
表2-2设计出水水质表
项目
CODCr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
SS
（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
pH
粪大肠菌群
（个/L）
数值
60
20
20
8（15）
6-9
104
注：括号外数值为水温＞12℃时的指标，括号内数值为水温≤12℃时的指标。
1.4. 工艺设计
1.4.1. 水质特点分析及工艺选择
生活污水含纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等有机类物质，还含有氮、磷等无机盐类，其BOD5浓度约为：100～250mg/L之间，其生化性较好，通常情况下生活污水的处理都是采用生物处理的方法。本工程采用太阳能微动力污水处理工艺。
太阳能微动力污水处理技术是以传统“A2/O”工艺为基础，根据太阳能光伏发电的特点，吸纳“A2/O”工艺中的关键因素，结合市政电网整合开发形成的一种全新工艺，该工艺采用现代先进技术与环保工程的有机结合，从整体上采用了自动化的控制，自动运行，为农村污水处理工程的有效运行提供了有力的支持。
太阳能微动力污水处理技术以太阳能发电为主，市政电网为辅，在阳光充足的时候能为电网供电，在长期阴雨天的情况下，从电网取电，满足系统所需动力要求。利用太阳能光电转换技术，为农村生活污水处理中的增氧曝气、搅拌、回流等提供动力，实现废水深度可靠处理。同时，将设备运行管理智能化，远程控制，远程监控，实现无人值守，以适应农村基层缺乏专业技术管理人员的实际情况。
1.4.2. 工艺流程说明
集中收集而来的污水首先进入污水处理系统内的厌氧池，在厌氧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。
经过厌氧池处理的污水进入缺氧池。缺氧池内利用兼氧微生物来降解废水中的污染物。从好氧池回流的硝化液含有一定的溶解氧，改变了污水中的溶氧浓度，使污水形成较好的缺氧环境，反硝化菌在缺氧池利用新进入的污水中丰富的有机物作碳源进行反硝化反应，将回流混合液中的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，实现污水的脱氮。
接着污水进入生物接触氧化池，对污水中的有机物实行进一步的降解。设计采用生物膜法中的生物接触氧化法作为好氧处理的工序。生物接触氧化法又称淹没式生物滤池，是活性污泥法与生物滤池复合的生物膜法，池内设有填料，填料上长满生物膜，经过人工曝气的污水以一定的流速流过池内填料，通过与生物膜的不断接触，在生物膜的作用下，污水得到净化。在生物接触氧化池中，通过曝气设备对池内污水进行适当曝气，在生物接触氧化池内进行好氧生化处理。在好氧生化处理中，有机物被微生物进一步生化降解，浓度继续下降；氨氮被硝化，NH3-N浓度显著下降，随着硝化过程的进行，污水中NO3-N的浓度增加；活性污泥中聚磷菌在好氧条件下大量吸收污水中的磷，把它转化成不溶性多聚正磷酸盐在体内贮存起来，最后通过沉淀池排放剩余污泥达到系统除磷的目的。
在经过接触好氧反应后，污水中的污染有机物已经被微生物基本消解，进入沉淀池进行沉淀，利用重力沉降将污水中的悬浮颗粒从水中去除，降低污水中悬浮物的浓度。
最后污水进入消毒池，杀灭污水中的大肠菌等细菌后达标排放。
系统产生的剩余污泥委托环卫部门定期外运。

太阳能微动力污水处理系统具有下列特点：

（一）采用太阳能绿色能源，符合国家产业政策。
（二）光电一体化技术的运用，采用太阳能提供动力，无需用电，几乎无运行费用，同时，保证系统长期稳定运行，通过与电网的有效结合，削峰填谷，既符合国家政策导向，又实现运行成本最小化。
（三） 增加了回流与曝气，具有脱氮除磷功能，出水水质好。
（四）吸纳了A/O工艺当中的关键因素，并计入国家节能减排计划。
（五）微电脑自动控制系统与远程在线监控系统的运用，实现在线通讯，远程故障报警、远程故障排除等，无需人管理，解决了乡镇和农村缺乏专业运行管理人员的现实问题，整个系统可以实现无人值守。
（六）不受水质、水量的限制，有水就能保证正常运行
（七）无噪声、臭氧等二次污染
（八）系统结构紧凑、占地面积小，大大节省了土地资源，地面上可以做绿化。
（九）除本方案介绍的太阳能光电一体技术外，带有储电功能的太阳能技术也是污水工程常用的选择。该技术完全脱离市政电网单独运行，系统运行所需电力全由太阳能板提供，但需增加储电系统，满足在阴雨天等光照不足的条件下系统正常运行，蓄电系统可以满足连续7天阴雨天气供电功能。

（十）太阳能光伏板使用寿命25年以上。
太阳能污水处理与其他工艺的比较

序号
比较项目
传统处理工艺
人工湿地处理工艺
无动力处理工艺
太阳能处理工艺

1
投资

2
占地面积
130m²
660m²
2500m²
130m²
130m²
3
运行费用
0.54
0.30
0.11
无

4
运行寿命
10年
5年
10年
25年

5
运行维护
需人工清理底泥
需人工湿地维护
需人工清理底泥
无需人工操作

6
出水水质
一级B标
一级B标
仅在气候适宜时
国家三级标准
一级A标

7
是否具有脱氮磷
部分脱氮除磷
部分脱氮
无
具有脱氮除磷

8
可否计入国家节能减排的目标
否
否
否
是

9
运行监控管理
无
无
无
是

10
故障率
高
低
低
低

1.4.3. 工艺流程图

接触氧化池
缺氧生化池
厌氧生化池
生物填料
污水回流
进水格栅井
生物填料
太阳能污水处理设备

出水井
消毒池
沉淀池

生物填料

污水处理工艺流程图