太阳能在水处理中的应用及太阳能收集传导装置

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，本发明的太阳能收集传导装置包括依次连接的光收集器、聚焦装置5和传导光缆6，其中光收集器采用凸型光收集锅2或凹型光收集锅8。图中还表示了光补偿器1，传动连接3，密封固定4，时间设定器7和反射板9等装置的安装位置。

光收集器、光追踪器、传导光缆、反光板。光收集器被固定在支架上和传导光缆活动连接，光追踪器固定在光收集器一侧，光收集器的转动为机械传动。所述的光收集器为铝板做壳体外覆反光面料。它可以在相当于150个太阳光强度下工作，将光引入水体可以迅速将水体中的有机物降解。聚光器可以做到Φ1500mm，厚度不小于10cm，聚焦60cm。所述聚光器受双轴跟踪系统支持，以便最大限度受到目光的辐射。所述传导光缆考虑到光的全反射性，石英玻璃管为最好的导光材料。石英玻璃管Φ400mm或是更大。石英玻璃管由于质脆易断裂，在系统安装时导光管需要外加保护层。保护层可用PVC管材。由于光的传导中产生热量，在保护层和光缆间隔层中需要设立冷却水喷淋装置。喷淋装置实际上是有一台微型水泵来完成工作。所述的反光板被连接在光缆的保护层上，反光板是有晋升钛板表面上涂覆TiO₂做为光催化剂。反光板的面积大小取决于光缆的直径。

太阳能生物技术生物反应的原理介绍如下：

光合作用下的生物反应过程

在排出的污水水体中含有大量的氧气、亲核OH和有机还原物质，所以在分子吸收了光子的能量是水体中的原子、分子电离而达到降低有机物的目的。

太阳能生物技术生物反应分成三个阶段

生物好氧分解

生物好氧分解同时也是生物硝化过程。硝化过程有亚硝化菌(nitro-somonas)和硝化菌(nitrobacter)来完成。反应方程式如下：

生物光合分解

生物光合分解主要通过光化学来完成对水体的有机物分解过程。反应方程式如下：

生物兼(厌)氧分解

生物兼(厌)氧分解过程实际是生物的反硝化过程，依靠兼氧或缺氧细菌在缺氧条件下进行反应。反应过程中反硝化菌以各种有机物为电子供体，以NO-3和NO-2为电子受体进行厌氧呼吸，达到净化水体的目的。反应过程分四步。

生物的反硝化过程反应方程式如下：

太阳能生物的技术关键单元分为：阳光收集系统，阳光传导系统，阳光折射系统，太阳能储存系统和微生物菌的培养。下面分别进行介绍：

1.阳光收集系统

收集太阳光源经过聚焦传递到水体中为水中的活性物质提供必要的光化学基。

收集器为锅型，阳光照射反射到聚焦镜聚焦。

光收集器也可以叫做光聚集反应器，材料可以用铝板做壳体外覆反光面料。它可以在相当于150个太阳光强度下工作，将光引入水体可以迅速将水体中的有机物降解。聚光器可以做到Φ1500mm，厚度不小于10cm，聚焦60cm。聚光器受双轴跟踪系统支持，以便最大限度受到日光的辐射。

2.阳光传导系统

传导收集的光源根据生物反应的要求引入不同的水深层，按照生物反应速率计算来导出光源。传导系统的材料有着严格标准。传导光缆的长度和它所引导光源的作用有关，按功能而区分长短。光缆的要求是完全反射材料。

传导光缆考虑到光的全反射性，石英玻璃管为最好的导光材料。石英玻璃管Φ400mm。石英玻璃管由于质脆易断裂，在系统安装时导光管需要外加保护层。保护层可用Dg500的PVC管材。由于光的传导中产生热量，在保护层和导光中需要设立冷却水喷淋装置。

3.阳光折射系统

经光缆传导的光源通过折射扩散进入水体，和水体中的有机物产生光化学反应。在光化学反应中得到的氧份供好氧微生物生长，好氧微生物在生长过程中分解水体中的有机物。

4.太阳能储存系统

储存系统主要是将太阳能转换成电能储存，供系统运行所需要的电能和无太阳时间段的动力消耗。

5.微生物菌的培养

生物菌种的培养在太阳能生物技术中是较为关键的。根据不同水质应当培养不同的适合水体的微生物。微生物培养器实际上是一个独立生物的反应器，它所生长的微生物主要是依靠转筒内的生物填料为载体而成长起来的。培养的微生物分为两种，既好氧微生物和厌氧微生物。前者主要是对有机物起硝化反应，后者主要对有机物起反硝化反应。微生物根据生物生长龄连续地投加到系统中。好氧微生物进入水体只停留在水体的好氧区而厌氧菌则沉入水体的底层厌氧反应区。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明专利的保护范围当中。