浙江浙大水业有限公司 浙江省杭州市 310052
摘要：随着我国城市化进程日益加快，农村地区的生活水平有了显著的提高。以及工业、畜禽养殖、水产养殖和农副产品加工等产业的大力发展，生活污水与废水的排放对环境产生的污染现象日益严重，对水资源的浪费与污染严重阻碍了我国经济的健康发展。由于农村地区在污水处理问题上的意识较为落后，污水处理设施不完善，相关部门必须加大力度扶持新农村的水环境治理，早日实现社会主义新农村建设。
关键词：农村；生活污水；太阳能；曝气系统
太阳能是一种可再生的绿色能源，它是人类可利用的最丰富的能源，并且没有运输的费用，在开发利用中不会对环境产生危害。因此，太阳能在生产、生活中随处可见，例如，城市路灯、太阳能热水器等等。污水处理是降低环境污染，提高水资源利用的重要技术，利用太阳能处理农村生活污水具有投资少、效率高、无污染等特点，具有广阔的发展前景。
一、农村生活污水特点与处理现状
1、农村生活污水的特点
农村生活污水的主要来源是用于生活洗涤、沐浴与卫生洁具排水等，通过研究发现，农村生活污水的特点主要包括污水水量变化大和无序排放等特征。
（1）污水水量变化大
随着农村经济的快速发展，城市化进程日益加快，农民的生活质量有了显著提高，用水冲厕所干净卫生，在农村也得到快速普及。同时，家庭洗浴用水、洗衣用水、厨房用水量的增长，为传统的污水处理系统带来了挑战。
（2）农村生活污水基本为大量无序排放
农村生活生活污水主要有两种排放方式，一种是通过管道排入自建的化粪池，这种化粪池建造的较为简单，不规范，容易出现渗漏、满溢，产生污染，甚至引发沼气安全隐患。目前，大部分农村卫生间污水排放均采用这种方式。另外一种是将污水直接泼洒到门外的空地上，让其自然蒸发，这种方法一般用于清洗污水的排放。
2、农村生活污水处理现状
（1）处理效果不稳定
生物滤池与人工湿地等方法受温度的影响较大，其中的微生物活性受到温度的限制，在温度较低时对污水的处理效果较差。因此这种方法不适用于北方的冬季。
（2）运行费用高
微动力池运行费用较高，由于其在运行过程中需要连接电网，耗电量较大。因此，前期的投入费用相对较高。另外，后期的运营维护成本较高，对农村地区来讲，投入过高，不适宜采用。
（3）使用年限和长效性不足
土地处理系统属于常年的污水处理工程，它具有投资少、运行简单、维护费用低等特点，但由于长年累月的运行，其实际的运行时间很难达到预计的使用年限，造成污水处理能力下降，影响处理效果，降低了系统的使用年限。
二、农村生活污水处理中太阳能的应用
1、工艺介绍
传统的污水处理工艺存在一些缺陷，将太阳能与污水处理系统相结合，有利于新技术与新工艺的应用。土地渗滤系统由化粪池、调节池、渗滤池组成，属于厌氧处理部分。渗滤池内部填充复合填料，兼用砂滤方式。太阳能为提升泵和好氧部分的曝气系统提供动力来源。主要应用途径有光热转换、光电转换和光化学转换三种方式。通过太阳能光伏电池板发电，将光能转化为电能与机械能存储起来，机械能与电能连接提升泵和微孔曝气系统，定时曝气，完成污水处理过程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆太阳能曝气系统的增加，不仅大大降低了能源消耗，减少了资金投入，同时，能够避免传统土地渗滤池所产生的堵塞、溢出等现象，并延长了系统的使用寿命及可靠性。
农村生活污水的来源主要包括村民排放的生活污水，其中含有氮、磷、COD等对环境污染较为严重的物质，好氧反应结合厌氧反应可提高污水的可生化性。在好氧反应状态下，利用好氧菌分解有机物，并把NH3-N 氧化成NOx-N；在缺氧反应状态下，异氧菌在一定的有机物浓度和缺氧的条件下，将NOx-N 还原为NO2。污水通过地下的砂土、填料、植物等的作用，达到满足《城镇生活污水排放标准》的排放标准，整个处理过程简便、环保。
2、结构特点
将太阳能应用于农村生活污水处理系统中，能够提高污水处理系统的工作效率，并且降低能源消耗，有利于环境保护。同时，也使得农村生活污水的处理与排放更加科学合理，下面简单介绍它的结构特点。
（1）太阳能直接带动微孔曝气充氧系统。
（2）超级储能系统与高速备自投电源的采用，在连续几个阴雨天气状况下，仍可连续正常工作，且备自投电路切换过程不超过10 mm，曝气系统不会因切换时的短暂停顿和冲击电流造成损伤。
（3）控制系统将采集的系统时钟、储电器工作状态等数据分析处理，在出现连雨天时，太阳能无法及时转化为电能和机械能，系统会自动连接备用电源，利用备用电源为曝气系统提供运行能源。与此同时，备用电源在正常状态下为零耗能，只有在阴雨天气时，太阳能无法为系统正常提供能源，备用电源才会及时开启，实现了系统的节能减排。
（4）太阳能的充电电路一改以往的限压直充的充电方式而是设计了一种频率高达数十千赫到一兆赫（自动调整）高频高压脉冲宽度极窄的充电电路，突破了储电器使用过程中极板易硫化使用寿命缩短这一技术瓶颈。
（5）在储电器的储电和放电过程中控制器不但实时对储电器两端电压进行检测，同时也对充电电流和放电电流进行检测，控制器将所测数据进行计算分析后控制充电电路的起停，与放电电路的起停。
3、应用优势
太阳能是一种取之不尽，用之不竭的清洁能源，它具有环保、节能、成本低等优势，利用太阳能曝气充氧技术，能够大大减少污水处理的用地面积，提高污水处理效果。
（1）节约运行费用
通过太阳能曝气充氧可以减少污水处理系统连接电网所产生的用电费用，降低系统的运营成本。
（2）布置灵活、占地面积小
土地渗滤在处理污水中效率较低，将太阳能与土地渗滤相结合，能够有效的降低用地面积，并且设备安装简单，布置灵活，处理污水效果较好。
（3）长效可靠
传统的生活污水处理系统运营费用较高，由于运营年限长，所产生的后续费用在处理过程中容易产生一系列问题。利用太阳能对污水进行处理，采用的是绿色太阳能，具有较强的经济型和可靠性，是解决农村生活污水处理的有效途径。
总结：太阳能是一种新兴的可再生能源，被广泛应用于生产和生活中，太阳能技术的利用对于改善环境污染、降低植被破坏、提高社会及环境效益有着积极的作用。将太阳能利用于农村生活污水处理中，能够有效降低运营费用，减少土地使用面积，污水处理效率高，是其他污水处理系统无法比拟的，具有广阔的市场和发展前景。
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论文作者:赵永珍
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/4/8
标签：污水处理论文; 污水论文; 农村论文; 太阳能论文; 系统论文; 曝气论文; 费用论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;