本实用新型公开了一种光伏太阳能驱动的地埋式一体化污水处理装置，包括污水进水装置、地埋式一体化污水处理装置和光伏发电装置；污水进水装置包括格栅井和与之相通的调节池，调节池内部安装有提升泵；光伏发电装置内部包括太阳能电池板、控制器、逆变器和蓄电池，逆变器分别与提升泵、地埋式一体化污水处理装置相连；地埋式一体化污水处理装置包括外筒体、内胆筒体、曝气机和吸泥盘。本实用新型污水处理装置，通过太阳能电池收集太阳能进行发电，再经控制器将电能存到蓄电池中，控制器控制蓄电池发电经逆变器将直流电转换为交流电供地埋式一体化污水处理设备工作，使得运行及维护费用大幅降低，无需用煤发电，节能环保，不对周围环境造成污。

太阳能微动力地埋式一体化污水处理设备工艺特点

   太阳能微动力地埋式一体化污水处理设备随着我国对外开放的不断深入，我国旅游业及房地产业蓬勃发展，高级宾馆及别墅小区拔地而起，级宾馆及别墅小区往往又远离城市污水处理厂，给集中处理生活污水带来不便，为了保护环境，造福子孙后代，由同济大学研制成功了WSZ-AO系列污水处理设备。该设备采用世界上*的生物处理工艺，集去除BOD₅、 COD、NH₃-N于一身，是目前高效的污水处理设备。它被广泛地用于高级宾馆、别墅小区及居民住宅小区的生活污水处理，替代了去除率很低，处理后不能达到国家综合排放标准的化粪池。经过实地应用表明，WSZ-AO系列污水处理设备是一种处理效果十分理想且管理方便的设备。

    太阳能地埋式一体化污水处理设备的重要参数，是指那些为保证污水处理工艺正常运行必须检测的指标。采用不同的污水处理工艺会要求对不同的参数进行监测，以国内应用的多的具备脱氮除磷工艺的A²/O工艺为例（见图2），在各个工艺段*检测的重要参数有：

 A²/O工艺流程图 

1.2.1 厌氧池  原污水与二沉池回流的含磷污泥混合后，在兼性厌氧菌的作用下，部分易生物降解的大分子有机物被转化为小分子的挥发性脂肪酸（VFA），聚磷菌吸收这些小分子有机物合成PHB并储存在细胞内，同时将细胞内的聚磷水解成正磷酸盐释放到水中。该工艺段的重要参数包括：

①     pH  聚磷菌厌氧释磷的太阳能微动力地埋式一体化污水处理设备适宜pH是6~8。

②     温度 在厌氧段，温度对厌氧释磷的影响不太明显，在5~30℃除磷效果均好。

③     DO  在严格的厌氧环境下，聚磷菌才能从体内大量释放出磷而处于饥饿状态，为好氧段的大量吸磷创造了前提，从而才能有效地从污水中去除磷。

④     ORP  由于在厌氧段，一般要求DO<0.2mg/L，传统的DO传感器在该区段无法发挥作用。而研究表明ORP与厌氧放磷效果存在一定的相关性，因此，通过对该区段ORP的检测，可以很好的指示该系统厌氧放磷的程度^[5]。

⑤     硝酸盐  回流污泥从二沉池回到厌氧池，将部分NO_X^-N带回厌氧池。如果硝酸盐浓度过大，会导致反硝化细菌和聚磷菌产生竞争，反硝化细菌抢先消耗掉快速生物降解的有机物进行反硝化，这样虽有利于脱氮但不利于除磷，因此对厌氧区段的硝酸盐氮浓度有一定要求。

⑥     C/P比  在厌氧池段，聚磷菌要吸收低分子有机物合成PHB，因此污水中可生化降解有机物对聚磷菌厌氧释磷起着关键作用。与此相关的参数有：COD，大致反映废水中有机物总含量的；BOD，大致反映废水中可生化降解有机物含量；挥发性脂肪酸（VFA），构成了聚磷菌的营养底物，但是，过多的挥发性脂肪酸又会导致引起pH值的降低而导致过程厌氧消化过程的失败；PO₄-P，污水中的溶解磷含量；TP，污水中总磷含量。

⑦     污泥浓度MLSS  通常系统中MLSS越大，则厌氧段的释磷效果越好，并且在缺氧段DPB的吸磷能力也更强。

1.2.2缺氧池  缺氧池的首要功能是反硝化脱氮，硝态氮从好氧池通过内循环回流到缺氧池，反硝化细菌利用污水中的有机物将回流液中的硝态氮还原为氮气。该工艺段的重要参数包括：

①     pH  反硝化菌脱氮适宜的pH是6.5~7.5。

②     温度  温度对反硝化速率的影响与法硝化设备类型、硝酸盐负荷率等因素有关，一般适宜温度是15~25℃。

③     DO  由于溶解氧与硝酸盐竞争电子供体，同时还抑制硝酸盐还原酶的合成和活性，影响反硝化脱氮，因此在缺氧段也需要严格控制溶解氧浓度。

④     ORP  由于在缺氧段，一般要求DO<0.5mg/L，传统的DO传感器在该区段依然无法发挥作用，可以利用ORP的变化规律优化硝化与反硝化过程^[5]。

⑤     C/N比  在缺氧池段，将硝酸盐硝化还原为氮气需要碳源有机物（一般以BOD₅表示）。如果用实际污水作为碳源，只有其中一部分快速可生物降解的BOD可以作为碳源。一般认为BOD₅/TKN > 4~6时碳源充足。与此相关的参数是五日生化需氧量BOD₅和总凯氏氮TKN。

太阳能微动力地埋式一体化污水处理设备工艺特点

1.2.3 好氧池  去除BOD、硝化和吸收磷等反应均在好氧段进行。该工艺段的重要参数包括：

①     pH  在好氧硝化段，对硝化菌适宜的pH为7.5~8.5。

②     碱度  硝化反应每氧化1g氨氮要消耗碱度7.14g（以CaCO₃计），因此如果污水中没有足够的碱度，随着硝化反应进行，pH会急剧下降，而硝化细菌的活性对pH非常敏感，一旦超出适宜pH范围，其活性会迅速下降。因此如果有必要，需要额外投入石灰以增加污水碱度。

③     温度  好氧段适宜的温度范围是30~35℃。

④     DO  DO升高，硝化速度增加，但当DO浓度超过2mg/L后，硝化速度增长趋势减缓。同时，好氧池过高的溶解氧会随污泥回流和混合液回流分别带至厌氧段和缺氧段，影响聚磷菌的释放和缺氧段的反硝化反应。所以根据经验，好氧池的DO为2mg/L左右为宜。

⑤     C/N比  C/N比值是影响硝化速率和过程的重要因素。硝化菌是自养菌，硝化菌产率或增长速率比活性污泥异养菌低得多，若废水中BOD₅值太高，将有助于异养菌迅速增殖，从而使微生物中的硝化菌的比例下降，一般认为，只有BOD₅低于20mg/L时，硝化反应才能完成。反硝化过程需要充足的碳源，理论上lgNO₂还原为N₂需要碳源有机物2.86g。一般认为，当废水的BOD5/TKN值大于4～6时，可认为碳源充足，不需另外投加碳源，反之则要投加其他易降解的有机物作碳源。与此相关的参数有五日生化需氧量BOD₅、总凯氏氮TKN和污泥浓度MLSS。

⑥     MLSS 是衡量反应器中活性污泥数量多少的指标，好氧池的MLSS一般为2-4Kg/m³

⑦     SVI 反映污泥的松散程度和凝聚性能，评价活性和吸附能力和污泥结构松散程度，预测污泥膨胀

⑧     活性污泥的结构和生物相 通过镜检检查菌胶团的结构和指示微生物判断活性污泥的状态，防止污泥膨胀

1.2.4 沉淀池  二沉池是以沉淀、去除生物处理过程中产生的污泥获得澄清的处理水为其主要目的。二沉池有别于其它沉淀池，其作用一是泥水分离（沉淀）、二是污泥浓缩，并因水量、水质的时常变化还要暂时贮存活性污泥。该工艺段的重要参数主要是针对污泥，包括：污泥浓度MLSS、MLVSS、污泥界面等。

1.2.5 消毒池  消毒池是终处理工艺，消毒后出水即为污水处理厂终排放水。监测指标根据实际采用的消毒剂而定，比如余氯、二氧化氯、臭氧等。

         太阳能微动力地埋式一体化污水处理装置。对于维护太阳能微动力地埋式一体化污水处理设备的特别是要注意一下的几个环节：
1.检修好污水处理设备：对主要设备制订设备检修标准，通过检修，恢复技术性能。有些设备，要明确大、中、小修界限、分工落实。对主要设备必须明确检修周期，实行定期检修，不要到损坏十分严重时再想到修理。对常规修理，应制定检修工料定额，以降低检修成本，每次检修都应作详细记录。
2.管好污水处理设备：这里所说的“管”，是指从设备购置--安装--调试验收使用保养检修报废更新全过程的管理工作。其中包括设备的资金管理（大修费、折旧费等）对每一环节都应有制定规定。
4.保养好污水处理设备：各种设备都应制订保养条例，保养条例根据设备制造厂的说明书的现场情况结合而制定，也可把保养条例放在操作规程一起。保养条例中包括进行清洁、调整、紧固、润滑和防腐等内容。保养工作同样应作记录。保养工作可分为：例行保养--指运转中的巡视检查保养。定检保养--定期停机检查保养。停放保养指备用机组或闲置设备的保养。换季保养指设备入夏、入冬、梅雨期等季节性需要的保养工作，包括采取防晒、防寒、防潮、降温等措施。污水处理设备

      太阳能微动力一体化污水处理设备是利用太阳能光伏板将太阳能转化为处理污水用的电能，蓄电池充足了电以后，即使连续7天阴雨，也能保证污水处理正常运行。该系统经过管道收集污水、厌氧生物处理、接触氧化、沉淀、达标排放等多道程序后，原本浑浊的污水就变得非常清澈。经过处理后的污水可以回用灌溉，而沉淀池里的有机质底泥，可以放入堆肥场，堆肥熟化后还可当作有机肥再利用。

太阳能光伏板将太阳能转化为电能，储存到蓄电池里，这样即使连续遇到一周的阴雨天气，也能保证污水处理正常运行。

1.太阳能光伏电池。采用单晶硅或多晶硅电池，电池zui大输出功率不小于400W，功率误差要求在±3%以内；电池光电转换率大于16%；电池输出功率在10年内大于90%，25年内大于80%；正常使用情况下，产品寿命要求大于25年。

2.蓄电池。设备蓄电池要求配备太阳能蓄电池；蓄电池容量不小于800AH，能满足系统在7天连续阴雨天运行要求；蓄电池使用寿命不低于6年。

3.曝气系统。曝气量要求每小时不低于5.0m3，每天曝气量不小于100m3；曝气压力能满足在水下2.0米处工作要求。

4.设备控制系统。对蓄电池的过充和过放有保护功能，有热补偿功能；对光伏板有防止逆流放电功能；对逆变器有保护及自动重启功能；对负载有保护及智能分配功能。

5.通讯和管理。设备有远程通讯功能，具备自我故障诊断并及时远程报警功能；每日运行情况自动回复功能；远程控制功能等。

太阳能微动力污水处理系统

1.太阳能光伏电池。采用单晶硅或多晶硅电池，电池输出功率不小于400W，功率误差要求在±3%以内；电池光电转换率大于16%；电池输出功率在10年内大于90%，25年内大于80%；正常使用情况下，产品寿命要求大于25年。

2.蓄电池。设备蓄电池要求配备太阳能蓄电池；蓄电池容量不小于800AH，能满足系统在7天连续阴雨天运行要求；蓄电池使用寿命不低于6年。

3.曝气系统。曝气量要求每小时不低于5.0m3，每天曝气量不小于100m3；曝气压力能满足在水下2.0米处工作要求。

4.设备控制系统。对蓄电池的过充和过放有保护功能，有热补偿功能；对光伏板有防止逆流放电功能；对逆变器有保护及自动重启功能；对负载有保护及智能分配功能。

5.通讯和管理。设备有远程通讯功能，具备自我故障诊断并及时远程报警功能；每日运行情况自动回复功能；远程控制功能等。

太阳能微动力地埋式污水处理设备 -AO地埋式污水处理一体化设备采用世界上*的生物处理工艺，集去除BOD5、COD、NH3-N于一身，是目前有效的污水处理设备。它被广泛的应用于高级宾馆,别墅小区及居民住宅小区的生活污水和与之相似的工业有机污水处理处理后出水能达到国家污水综合排放标准GB18918-2005的一级排放标准。经过实地应用表明，污水处理设备是一种处理效果十分理想且管理方便的设备。

太阳能微动力一体化污水处理设备的工艺设计

太阳能污水处理技术，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)太阳能微动力一体化污水处理设备选择稳妥可靠，技术*，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。太阳能污水处理技术处理工艺确定通过以上对农村村镇污水水质，水量特点的具体分析处理工艺经济技术比较以及排放标准的要求，我们认为此项设计具有以下几个特点：

(1) 该村镇排放污水具有一定的间歇性，水质，水量的不稳定性，需进行一定调节稳定措施。
(2) 污水处理采用工艺必须稳定可靠，处理效果好，运行费用合理，管理维护方便，减少人为因素对处理效果的影响。
(3)太阳能微动力一体化污水处理设备在村的各户排污点污水宜尽量集中处理，提高效率，避免分散处理，增加成本与运行管理费用，如管网增加投入较大，可适当增加处理点。排放污水含有机质多，浓度较高且悬浮物含量较大，污水B/C=0.30～0.50，可生化性较好，同时在本工程中出水水质要求较高。因此，我们从投资规模适度，处理效果稳定可靠，管理维护方便，运行费用合理等角度出发。

              太阳能微电力污水处理设备