摘要：本文通过小试实验研究利用太阳能加热污水，以提高厌氧滤池冬季处理生活污水的效果。结果表明，在冬季，常温下厌氧滤池污水处理效果较差，污水经太阳能加热后，平均温度可提高3～5℃，厌氧滤池COD去除率可提升到30%以上。
关键词：太阳能；生活污水；厌氧滤池；温度
Improvement of treatment efficiency in an anaerobic biofilter through heating sewage by solar energy
Abstract：In this study，the application of solar energy in heating sewage was investigated to improve the treatment efficiency of sewage in an anaerobic bio-filter in winter.The results show that without heating，the treatment efficiency of the anaerobic biofilter was low in winter.The solar energy can accelerate the sewage temperature by 3～5℃ and thus the treatment efficiency of the anaerobic biofilter was increased by more than 30%.
Keyword：Solar energy；domestic sewage；anaerobic biofilter；temperature
1、前言
目前我国农村生活污水普遍采用常规好氧污水处理技术，这些方法通常要在污水处理过程中外加能源并产生大量二氧化碳。厌氧生物处理具有低能耗（可产能），污泥量小，设备清理周期长等优点，作为好样处理的预处理，可大大减轻后续处理能耗。但是，由于北方冬春秋季生活污水通常温度较低（10℃以下），常温下难以取得较好的处理效果。我国北方很多地区太阳能资源充足，可以开发利用太阳能，提升污水厌氧处理温度，提高延长处理在冬季处理效果。
2、太阳能污水处理系统设计思路
厌氧废水处理可分为低温（5～20℃）、中温（33-35℃）和高温（42～75℃）三类，三类不同温度运行区间的反应速率比较，高温消化>中温消化>低温消化，但高温和中温的能耗要大很多，在能源日益紧缺的情况下要求我们尽量采用低温消化。针对生活污中可用于生化处理的污染物浓度低、多数情况下温度较低等特点，提升生活污水厌氧处理效果我们可以从以下方面着手，一方面开发利用太阳能加热系统，稳定提高污水的处理温度；另一方面研发适于生活污水的高效厌氧反应器。
3、实验装置及方法
试验系统分三个部分，即集热部分、换热调节池、温控系统。集热部分利用太阳能集热器收集太阳能来加热媒介物质，用于后续的换热。加热调节池部分布有与太阳能集热器相连的换热管道，管道要尽量布置均匀，布置方式要利于传热，池体外表及管道做好保温，以尽量减少热量的流失。温控系统带有温控探头，可以随时掌握池体中的温度并及时反馈给控制器，控制器连接泵以此来调节换热的量，到达提高反应温度、恒定温度的效果。
另外该系统还可以设置节能部分，把出水口的余热用于预热进水，可以很好的回收废热，节能效果显著。系统总容积约200 L，停留时间1.5 d。
图1 实验装置系统图
4、试验结果
反应器在常温条件下启动，时间在11～12月，运行约60 d，进水温度6～15℃，待处理效果稳定后进行太阳能加热污水试验，试验结果见下表。
表1 太阳能加热污水厌氧处理效果
5、试验结果分析
在进水温度低于10℃后，厌氧处理出水效果很差，COD去除率在1%～12%之间。经太阳能加热污水后，当进水温度6～8℃时，出水温度白天可稳定在10-14℃，在相同的停留时间下，系统COD去除率可由提升到30%以上。太阳能加热污水处理系统能够显著提高污水温度，大大提高厌氧处理出水效果，降低后续工艺进水有机物浓度，对农村污水、小型污水处理设施的稳定运行有重要意义。
结语
基于太阳能利用厌氧污水处理技术，可为我国广大太阳能丰富地区解决污水处理系统的正常运行、温度提升等方面问题提供有效途径，同时也为污水处理过程降低常规能源的消耗提供新思路，具有重要的实际应用价值。
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论文作者:1.丁浩,2.程学营
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第10期
论文发表时间:2018/11/28
标签：太阳能论文; 污水论文; 温度论文; 污水处理论文; 效果论文; 滤池论文; 系统论文; 《建筑细部》2018年第10期论文;