一种基于光伏运作的污水处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理技术领域，具体为一种基于光伏运作的污水处理装置。


背景技术：

2.近年来随着城市的扩张，城郊地区农村逐步城市化；人口逐渐增多，生活垃圾产生量也越来越多。而生活垃圾产里的水在堆积、收运、挤压和处理过程中都有渗出，混合地下渗水和自然降水形成垃圾渗滤液，如果没有得到及时的处理，将造成很大的污染，对周边环境及土壤具有很强的破坏，也严重影响收运系统及处理设施运行效率和污染控制水平，传统的污水处理系统，处理效果差，且耗大量的电能，很难维持系统的持续高效运行，所以急需一种基于光伏运作的污水处理装置来解决上述问题。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种污水处理效果好，且能最大限度地利用光伏电供电，维持污水处理系统的持续高效运行的基于光伏运作的污水处理装置，来解决上述现有技术中存在的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于光伏运作的污水处理装置，包括污水处理设备和供电设备，其中：
5.所述污水处理设备按处理顺序包括依次连接的隔油池、调节池、气浮池、斜板初沉池、厌氧池、生物接触氧化池、二沉池和清水池，所述生物接触氧化池包括底部相通的一级缺氧区和一级好氧区，以及底部相通的二级缺氧区和二级好氧区，厌氧池与一级缺氧区连通，一级缺氧区与二级缺氧区连通，二级好氧区与二沉池连通，二沉池通过污泥回流泵分别连通厌氧池和一级缺氧区，所述二沉池连接污泥池；
6.所述供电设备包括光伏组件和储能组件，以及配电系统，其中，配电系统与市电相连，光伏组件分别与所述储能组件和配电系统电连，储能组件与配电系统电连，所述配电系统控制光伏组件和/或储能组件和/或市电向所述污水处理设备供电。
7.优选的，所述调节池内设有提升泵，并通过提升泵与厌氧池、一级缺氧区和二级缺氧区连通。
8.优选的，所述生物接触氧化池内填有生物填料，所述一级好氧区和二级好氧区底部设有与空压机连的曝气设备。
9.优选的，所述光伏组件铺设在污水处理设备顶部和/或铺设在草坪上。
10.优选的，铺设在污水处理设备顶部的所述光伏组件与水平方向的夹角为17度，铺设在草坪上的所述光伏组件与水平方向的夹角32度。
11.优选的，所述光伏组件包括依次连接的分布式光伏矩阵、汇流箱和第一逆变器，所述第一逆变器与配电系统连接。
12.优选的，所述储能组件包括充电器、与充电器连接的第二逆变器以及与第二逆变器连接的电池组，所述充电器与第一逆变器相连，第二逆变器与配电系统连接。
13.优选的，所述光伏组件通过安装组件安装在污水处理设备顶部和/或铺设在草坪上，其中，所述安装组件包括支撑座和固定在支撑座上的立柱，所述立柱顶端活动连接有斜梁，所述斜梁上安装有横梁支架，光伏组件安装在所述横梁支架上。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型结构科学合理，使用安全方便，通过隔油池作用，利用油水不混溶的特点，固体附着油、游离态油和机械分散态油静置时会相互结合上升形成浮油，下层污水进入调节池，达到油水分离的目的，并利用厌氧池、生物接触氧化池和二沉池的作用，分解污水中含有的大分子长链有机物，提高污水b/c比值，提高可生化性，并在缺氧环境中还原成氮气排出，达到生物脱氮的目的；为避免引起二次污染，产生的剩余污泥定期定量排入污泥池，上清液回流至调节池，污泥经后续处理；
15.另外，分布式光伏矩阵产生的光伏电与市电同时并入低压配电系统中，可根据光伏电发电量的多少来调控低压配电系统向污水处理设备的用电设备供光伏电或市电，当分布式光伏矩阵的光伏电发电量足够为污水处理设备的用电设备提供用电时，低压配电系统控制光伏电为污水处理设备的用电设备供电，当分布式光伏矩阵的光伏电发电量过剩时，控制光伏电储存在储能组件中，储存的过剩光伏电可以并入市电系统，当分布式光伏矩阵的光伏电发电量不足以维持污水处理系统的正常运转时，配电系统调控市电进行补给，缓解了市政供电压力，同时最大化的利用太阳能能源，维持系统的持续高效运行。
附图说明
16.图1是本实用新型光伏运作的污水处理装置的结构示意图；
17.图2是本实用新型污水处理设备的结构示意图；
18.图3是本实用新型光伏组件安装的结构示意图；
19.图4是本实用新型光伏运作的污水处理装置的模块图；
20.图中标号：1、污水处理设备；11、隔油池；12、调节池；13、气浮池；14、斜板初沉池；15、厌氧池；16、生物接触氧化池；17、二沉池；18、清水池；19、污泥池；2、光伏组件；3、储能组件；4、配电系统；5、安装组件；51、支撑座；52、立柱；53、斜梁；54、横梁支架；6、智能控制系统。
具体实施方式
21.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
22.实施例：
23.如图1-2所示，一种基于光伏运作的污水处理装置，包括污水处理设备1和供电设备，其中：
24.污水处理设备1按处理顺序包括依次连接的隔油池11、调节池12、气浮池13、斜板初沉池14、厌氧池15、生物接触氧化池16、二沉池17和清水池18，生物接触氧化池16包括底部相通的一级缺氧区和一级好氧区，以及底部相通的二级缺氧区和二级好氧区，厌氧池15与一级缺氧区连通，一级缺氧区与二级缺氧区连通，二级好氧区与二沉池17连通，二沉池17通过污泥回流泵分别连通厌氧池15和一级缺氧区，二沉池17连接污泥池19；
25.其中，调节池12内设有提升泵，并通过提升泵与厌氧池15、一级缺氧区和二级缺氧
区连通，生物接触氧化池16内填有生物填料，一级好氧区和二级好氧区底部设有与空压机连的曝气设备；
26.污水首先进入到隔油池11，利用油水不混溶的特点，固体附着油、游离态油和机械分散态油静置时会相互结合上升形成浮油，下层污水进入调节池12，达到油水分离的目的；调节池12的污水通过抽水泵进入气浮池13，先进入加药搅拌池，向污水中投加一定浓度的混凝剂及破乳剂进行混凝气浮，通过混凝破乳后聚集成大颗粒悬浮以增加气浮效果；经过加药后的污水自流进入到气浮区，大部分悬浮物形成化学污泥上浮，通过刮渣机的方式去除，气浮处理后的污水自流进入斜板二沉池17，利用斜板二沉池17的斜板沉淀结构，在一定的水力停留时间内，实现泥水分离，上清液进入到厌氧池15、缺氧池及好氧池；
27.在厌氧池15内，通过厌氧微生物作用，厌氧微生物水解酸化，分解污水中含有的大分子长链有机物，提高污水b/c比值，提高可生化性，为后续反硝化、硝化反应做预处理；在硝化池中，通过高活性的好氧微生物作用，降解大部分有机物，在硝化池中，氨氮一部分通过生物合成去除，大部分在驯化产生的高效的硝化菌的作用下转变成为硝酸盐和亚硝酸盐，回流到反硝化池，在缺氧环境中还原成氮气排出，达到生物脱氮的目的；为提高氧的利用率，可采用特殊设计的曝气机构，保证氧的利用率高达35％；好氧池出水进入二沉（mbr）池系统，通过mbr膜分离技术，膜组件截留过滤，活性污泥最大限度保留，实现高效脱氮除磷和近乎零污泥排放，清液流入清水池18实现达标排放，下沉污泥部分回流至a池继续循环处理，部分流入污泥池19排出系统外；为避免引起二次污染，需对其进行无害化处理，产生的剩余污泥定期定量排入污泥池19，上清液回流至调节池12，污泥经后续处理；整套装置都采用密闭容器形式，所以只有很少量的污水本身的恶臭气体散出，对周围环境影响不大，而在装置运行中主要产生的气体为生化产生的co2气体、n2气体等，两种气体均为空气中的固有成分，对环境基本无影响。
28.供电设备包括光伏组件2和储能组件3，以及配电系统4，其中，配电系统4与市电相连，光伏组件2分别与储能组件3和配电系统4电连，储能组件3与配电系统4电连，配电系统4控制光伏组件2和/或储能组件3和/或市电向污水处理设备1供电；
29.参考图4，光伏组件2包括依次连接的分布式光伏矩阵、汇流箱和第一逆变器，第一逆变器与配电系统4连接，储能组件3包括充电器、与充电器连接的第二逆变器以及与第二逆变器连接的电池组，充电器通过稳流器与第一逆变器相连，第二逆变器与配电系统4连接。
30.其中，分布式光伏矩阵采用多晶硅光伏组件2，铺设在污水处理装置的现场，包括屋顶、墙面、草坪、空地、水处理设备上方空间中的一个或多个区域，每个区域的光伏组件2形成个光伏发电单元，这种光伏组件2的铺设方式不会占用大面积的土地，最大限度地合理利用厂区内能接受太阳能的区域，接收更多的太阳能辐射能量；铺设在污水处理设备1顶部的光伏组件2与水平方向的夹角为17度，铺设在草坪上的光伏组件2与水平方向的夹角32度；
31.如图3所示，光伏组件2通过安装组件5安装在污水处理设备1原有屋面上方，本身设置有一层用于防水的保护层，保护层上设置足够多的条形混凝土支撑座51，在混凝土支撑座51与原有屋面保护层的连接处敷设一层改性沥青防水卷材，将混凝土支撑座51与原有屋面的保护层隔离开，确保原有屋面的防水性能；每个混凝土支撑座51上均设有两个立柱
52用于支撑光伏组件2，立柱52顶端活动连接有斜梁53，斜梁53上安装有横梁支架54，光伏组件2安装在横梁支架54上，当混凝土屋顶为水平设置时，支架斜梁53与屋顶可采取32度夹角。
32.其中污水处理装置，可通过设置智能控制系统（plc控制器）6，在污水处理设备1中设置常规的温度传感器和氧传感器，均与智能控制系统6的数据传输单元相连，用于接收温度传感器和氧传感器反馈的监测数据，从而控制包括提升泵回流泵等功能泵的开启，同时将监测数据和提升泵运行数据上传到云端，实现对污水处理系统的远程控制，智能控制系统6包括主机、显示屏、控制面板以及各类控制接口，可以通过购买市面上现有产品获得，逆变器采用组串型逆变器，安装规模小，性价比高；通过智能控制系统6控制污水处理设备1和供电设备工作，即，分布式光伏矩阵分别与智能控制系统6、光伏储能组件3和供电设备连接，光伏储能组件3与智能控制系统6连接，由智能控制系统6控制启闭，智能控制系统6控制分布式光伏矩阵产生的光伏电输送至低压配电系统4，或者，一部分输送至低压配电系统4，一部分存储至光伏储能组件3；可根据光伏电发电量的多少来调控低压配电系统4向污水处理设备1的用电设备供光伏电或市电，当分布式光伏矩阵的光伏电发电量足够为污水处理设备1的用电设备提供用电时，低压配电系统4控制光伏电为污水处理设备1的用电设备供电，当分布式光伏矩阵的光伏电发电量过剩时，控制光伏电储存在储能组件3中，储存的过剩光伏电可以并入市电系统，当分布式光伏矩阵的光伏电发电量不足以维持污水处理系统的正常运转时，配电系统4调控市电进行补给，缓解了市政供电压力，同时最大化的利用太阳能能源，维持系统的持续高效运行。
33.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。