[發明專利]光伏驅動農村生活污水一體化處理系統和處理方法

在審

• 申請號: 202010061850.8
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111138038A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 董家華;董烜伊;鐘志強;李宇;曾思遠;葉蓁
• 申請（專利權）人: 生態環境部華南環境科學研究所
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;H02J7/35;C02F101/16
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

本發明公開了一種光伏驅動農村生活污水一體化處理系統和處理工藝，包括：太陽能驅動單元以及污水處理單元；所述污水處理單元包括依次通過管路連接的格柵池、水質調節池、預缺氧池、厭氧池、缺氧池、MBR反應池、好氧池消毒池和污泥池。本發明采用太陽能驅動單元產生的電能驅動污水處理系統，大幅降低了處理系統的能耗，同時創造性地將A²/O工藝和MBR工藝結合在一起，提高了污水處理的效果。其次，通過往MBR反應池中投加Fe₂O₃和表面活性素，提高了活性污泥混合液中微生物的活性，且對MBR膜污染有較好的減緩效果，從而提高了污染物降解效果，與現有技術相比，取得了顯著的進步。

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，具體涉及光伏驅動農村生活污水一體化處理系統和處理方法。

背景技術

農村生活污水含有有機物質、氮磷營養物質、懸浮物及病菌等污染成分，各污染物濃度一般為：COD為60～200mg/L，NH₃-N為10～25mg/L，總氮TN為20～40mg/L，總磷TP為1.0～2.5mg/L。

現有的農村生活污水處理設施多采用A²/O工藝和MBR工藝。其中A²/O(Anaerobic-Anoxic-Oxic厭氧-缺氧-好氧)工藝，亦稱A-A-O工藝，是運用厭氧-缺氧-好氧交替反應法實現生物脫氮除磷的一系列工藝的簡稱，是流程最簡單，應用最廣泛的脫氮除磷工藝。主要由厭氧反應器、缺氧反應器、好氧反應器--曝氣池、沉淀池等幾部分組成。具有工藝簡單、同步脫氮除磷、總水力停留時間少于其他同類工藝、運行無需投藥、運行費用低等特點，其厭氧(缺氧)、好氧交替運行，無污泥膨脹之憂，SVI值一般均小于100。

MBR又稱膜生物反應器(Membrane Bio-Reactor)，是一種由活性污泥法與膜分離技術相結合的新型水處理技術，實現污泥停留時間和水力停留時間的分離，大大提高了固液分離效率，并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌(特別是優勢菌群)的出現，提高了生化反應速率。同時，通過降低F/M比減少剩余污泥產生量(甚至為零)，從而基本解決了傳統活性污泥法存在的許多突出問題。具有出水水質優質穩定、剩余污泥產量少、占地面積小、可去除氨氮及難降解有機物、操作管理方便、易于實現自動控制等特點。

但是傳統A²/O與MBR工藝均有短板，無法很好適應農村污水水質及排放特征：①傳統A²/O工藝的基建費和運行費均高于普通活性污泥法，運行管理要求高。除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當P/BOD值高時更是如此，脫氮效果也難于進一步提高，因此，傳統A²/O工藝出水只能達到一級B標準；②傳統MBR工藝成本較高，膜生物反應器的基建投資高于傳統污水處理工藝，MBR的能耗要比傳統的生物處理工藝高。

此外，MBR在膜過濾過程中，存在一個不可忽視的問題，即與膜接觸的物質極容易在膜面或膜孔內沉積，造成膜孔孔徑變小甚至堵塞，使膜產生透過流量與分離特性大福降低的現象，這種現象稱為膜污染，膜污染導致MBR處理效率大大降低，影響著水處理工藝的整體運行效果。

發明內容

基于此，為了克服已有的處理工藝存在的有效性差、能耗較大等技術問題，本發明旨在提供一種光伏驅動農村生活污水一體化處理系統和處理方法。

為了實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：光伏驅動農村生活污水一體化處理系統，包括：

太陽能驅動單元；以及污水處理單元；所述污水處理單元包括依次通過管路連接的格柵池、水質調節池、預缺氧池、厭氧池、缺氧池、MBR反應池、好氧池、消毒池和污泥池。

進一步地，所述太陽能驅動單元包括太陽能電池組件、光電調節器、蓄電池組件和控制組件。采用光伏驅動進行供能，為進水、通氣提供驅動力，克服了一般污水處理系統消耗電能高，成本高的問題。