太阳能在农村污水一体化设备中的应用研究

2021-11-30罗绍文

现代农机 2021年6期

罗绍文

（屏边苗族自治县农业农村和科学技术局，661200，云南红河）

农村污水主要的来源是家庭生活污水，因此农村污水每天的排放量比工业发达的城市小得多，但存在污水排放过于分散、不易集中起来进行治理的问题。再加上农村村民保护环境的意识较差，经济发展水平相对较低，没有城市那么发达的污水治理装置，这些原因都造成了农村污水难以处理，对环境造成不利。随着国家对农村发展越来越重视，农村的经济发展进入了全盛阶段。与经济增长相伴而来的就是农村居民环保意识的增强，因此寻求污水处理之道就成了众多农村的共同诉求。之前已有的污水治理技术主要是通过优化生化系统曝气设备、改进污水处理生物反应器等措施，来提高污水充氧效果、提高氧利用率，但该项技术在农村实际应用中资源耗费严重，因此以太阳能为驱动力的农村污水一体化设备应运而生。

1 农村污水治理的现状

我国经济发展已经不再局限于城市，而是开始大力推进农村的经济建设。随着农村经济的发展，农村的环境问题也越来越严重，大量的污水乱排乱放，不仅严重影响了当地饮用水的质量，而且对当地的生态文明的影响也不容忽视。

随着我国经济的快速发展和“美丽乡村”建设的大力推进，我国农村居民的生活水平大大提高，人们对水的依赖越来越大，随之而来的污水排放量也越来越多。由于选择农村发展的工厂少，因此农村污水的主要来源就是居民的生活用水，整体的排放量比城市小，但排放源分散，使污水综合治理的难度增加。居民用水无非是用于做饭洗衣等活动，不像工厂进行各种各样的生产活动，因此污水中的成分比较单一，没有其他各种化学物质，处理程序比较简单。另外，农村基础设施建设不完善，没有严密的地下水道，污水任意流向农村的各个角落，来不及治理就已经渗入土地。

利用现有的技术对农村的污水进行处理存在着许多问题，例如生物滤池和人工湿地等方式对温度的依赖性很高，只有温度较高时才能发挥出最好的效果，因此现有技术的效果并不稳定，对外在条件的要求比较高[1]。除了不易实行之外，这些技术应用起来还需要大量的资金投入。这些污水处理装置保持工作状态需要依靠微动力池，不仅在建设初期需要大量的资金，在投入使用后也要消耗大量的资源，使用成本非常高。它们的使用期也不长，虽然按照常理应该使用20 年左右，但通常不到20 年就由于种种问题不能继续使用，寿命非常短。

现有技术在实施中存在的种种问题，促使人们对农村污水处理装置进行深入的探索。近几年随着技术的发展，开发出了各种清洁能源，太阳能作为一种新兴资源进入人们的视线。

2 以太阳能为动力的农村污水一体化设备

太阳能在使用过程中不会面临枯竭的问题，因为它是一种可再生资源，是可以永久存在的高效清洁能源。太阳能既可以作为热能使用，也可以作为电能使用，在农村污水处理装置中就是将它作为电能使用，简单说就是利用太阳能进行发电，为污水处理装置提供动力支持。该装置将太阳能驱动动力技术和低成本低能耗的污水净化技术结合为一体[2]，把太阳能作为装置的动力源，在光照充足的时候就完全依靠太阳能提供动力，当遇到阴雨天气等光照不充足的情况时也可以靠蓄电池供电，因而以太阳能为动力的农村污水一体化设备可以在任何情况下保持稳定的运行。太阳能系统主要由太阳能电池板阵列、充放电控制器、蓄电池组、逆变器及各种附属装置构成。

3 应用效益分析

实施该项目的试点地区已经取得了初步成效，不仅解决了农村的污水处理问题，还将厕所处理干净，具有多方面的效益。

3.1 使用维护成本低

以太阳能为动力的农村污水一体化设备在安装初期需要较大的经济投入，因为它对技术的要求很高；但该装置一旦进入运行阶段，它的经济效益就开始显现出来。以太阳能为动力的农村污水一体化设备与以其他能源为动力的污水处理装置相比，能源消耗少，寿命非常长，它不像其他装置需要投入大量时间成本等进行维护，不用聘请相关人员对污水处理装置进行检查，省去了许多运行管理费。