光伏電站生活污水處理一體化裝置

光伏發電污水處理系統包括分布式光伏發電設備、污水處理設備和物聯網智能控制設備，所述分布式光伏發電設備包括依次連接的光伏組件、匯流箱、逆變器和穩流器，所述污水處理系統包括鼓風機、功能泵、溫度傳感器和氧傳感器，穩流器連接鼓風機和功能泵，所述物聯網智能控制設備包括中央控制器、數據傳輸單元和云服務器，溫度傳感器和氧傳感器均與數據傳輸單元，中央控制器和云服務器均與數據傳輸單元連接，所述鼓風機和功能泵均與中央控制器連接。本發明以太陽能提供動力，緩解市政供電壓力，采用物聯網智能控制污水處理，可以對污水處理中曝氣時間等集中監控，操作更簡單，運行更高效。

光伏電站生活污水處理一體化裝置工藝特點
（1）工藝針對性強，節約用地、節省投資。在處理站前端增加預沉池，有效去除進水中硅粉、金剛砂等顆粒物，減少顆粒物淤積影響；采用MBR 工藝，可大幅提高好氧池容積負荷，減少占地面積；改造后原有混凝土構筑物全部得到利用，僅新增鋼結構設備1 座，大限度地利用了原有設施、設備，節省了投資。
（2）處理效果穩定可靠，協同處理作用顯著。水解酸化停留時間達30 h 以上，充分改善進水可生化性。后續采用MBR 工藝，提高反應池污泥濃度，有利于高濃度有機物的充分降解。MBR 近年來廣泛應用于工業廢水處理〔5〕，本項目MBR 采用中空纖維膜組件，主要有以下特點：中空纖維膜技術成熟、出水穩定、價格低廉，在工業水處理中應用廣泛；MBR 能高效地進行固液分離，大幅提高活性污泥濃度和反應池容積負荷，減少水力停留時間，減少池容需求，并可省去二沉池，且出水水質更好，從而節省占地面積及土建投資；MBR 將微生物*截留在生物反應器內，實現水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）全分離，有利于硝化菌的生長，在降解有機物的同時，對氨氮也有較好去除效果，為應對今后更高的排放標準留有余地； 自動化程度高，采用在線清洗，可有效降低膜污染，便于維護管理。

（3）產泥量少，減少二次污染。MBR 使好氧池形成高容積負荷、低污泥負荷的運行狀態，從根本上減少剩余污泥的產生；MBR 產生的剩余污泥有相當部分排入水解酸化池，通過厭氧消解減少污泥量。因此，整個系統生物段剩余污泥排放量很少，可有效降低污泥處理、處置費用。
主要構筑物及設備
（1）集水池。由于原二期處理站進水標高較低，無法自流入改造后的預沉池，故保留原二期處理站集水池。新增潛污泵2 臺，Q＝75 m3/h，H＝10 m。增加穿孔曝氣管，不定時曝氣，防止積泥。
（2）預沉池、調節池。由原一期處理站綜合廢水池改造。清淤后分隔改造為3 部分：細格柵井，新增機械細格柵1 臺，柵間距2 mm；預沉池，對進水中硅粉等顆粒物預沉淀，水平流速3.5 mm/s，有效水深1.2 m，設2 只泥斗，配排泥氣動隔膜泵2 臺，Q＝3.5m3/h，H＝70 m； 調節池，HRT=12.3 h，新增自吸泵2臺，Q＝55 m3/h，H＝15 m，氟塑料襯里。增加穿孔曝氣管，不定時曝氣，防止積泥。
（3）一體化反應池。新增鋼結構設備，含pH 調節、混凝、絮凝、沉淀4 個單元。pH 調節、混凝HRT均為6.7 min，絮凝HRT 為18 min，新增攪拌機4臺，轉速分別為80、15、10 r/min； 沉淀池表面負荷0.75 m3/（m2·h）。
（4）1# 水解酸化池。由原二期處理站調節池清淤后改造，HRT=8.3 h。由于和2# 水解酸化池存在高差，新增提升潛污泵2 臺，Q＝75 m3/h，H＝10 m；新增尺寸為D 150 mm×80 mm 組合填料240 m3； 增加穿孔曝氣管，間歇開啟防止積泥。
（5）2# 水解酸化池。由原二期處理站UASB 池、兼氧池以及好氧池的前兩格改造，HRT 共計23.3 h。新增尺寸為D 150 mm×80 mm 組合填料730 m3；增加穿孔曝氣管，間歇開啟防止積泥。
（6）好氧池。由原二期處理站好氧池后兩格、沉淀池改造，HRT 共計14.5 h，MLSS=7 g/L，污泥負荷（以BOD5/MLSS 計）達0.1 kg/（kg·d）。新增EDI 曝氣器（尺寸為D 91 mm×1 000 mm）68 根，曝氣量12.1m3/h。
有益效果在于：
1)本實用新型的城鎮生活污水處理設備采用厭氧池和好氧池相結合的AO處理工藝處理城鎮生活污水，能夠很好的去除污水中的有機物，并脫除大部分的氮磷，AO反應池的出水再經人工濕地池進行深度處理，污水中殘留的有機物和氮磷被人工濕地池內植物吸收，從而使污水得到高度凈化，達標排放。
2)本實用新型的城鎮生活污水處理設備中厭氧池和好氧池均采用上下同時布水的進水方式，使池體內污泥和污水充分混合，節約了反應時間，提高了生物處理效率。
3)本實用新型的城鎮生活污水處理設備中人工濕地池采用上部布水管多點布水的進水方式，使污水分散均勻，有利于提高處理效率，且人工濕地池底鋪設有改性石灰石陶粒層，能夠高效吸附植物吸收剩余的氮磷，使出水水質進一步得到凈化。
沉砂池在污水處理中的作用
池在污水處理廠的投資、占地等方面所占的比例很小，但其作用卻不可忽視。若取消沉砂池，大量砂粒將進入后續各處理單元，給污水廠的正常運行帶來諸多隱患：
1、砂粒進入初沉池會加速污泥刮板的磨損，縮短使用壽命。
2、排泥管道中砂粒的沉積易導致管道的堵塞，進入污泥泵后會加劇葉輪磨損。
3、對于不設初沉池的處理工藝(如氧化溝、CASS 等) 或實際運行中由于進水負荷過低而超越初沉池運行的工藝，大量砂粒將直接進入生化池沉積，導致生化池有效容積的減少，同時還會對曝氣器產生不利影響。
4、砂粒進入污泥消化池中，將減少有效容積，縮短清理周期。
5、污泥中含砂量的增加會大大影響污泥脫水設備的運行。砂粒進入帶式脫水機會加劇濾布的磨損，縮短更換周期，同時會影響絮凝效果，降低污泥成餅率。近年來臥螺式離心機在城市污水處理廠中的應用日益廣泛，由于該設備采用高速離心分離的方式，砂粒會大大加劇轉筒、螺旋等處的磨損。