光伏電站水消防和生活污水處理方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)

（中廣核新能源工程事業(yè)部，陜西 咸陽(yáng) 712000）

常規(guī)光伏電站員工起居室和辦公室區(qū)域合并為一個(gè)整體建筑物，電氣控制建筑物是獨(dú)立配置的，并且變壓器設(shè)備安裝在室外。當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)等災(zāi)害時(shí)，一般的水消防的適用面相對(duì)較小，技術(shù)人員可以通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過(guò)程的火災(zāi)隱患分析，建立相應(yīng)的消防設(shè)施。同時(shí)，光伏電站的用水量一般而言相對(duì)較大，技術(shù)人員需要深入探討光伏電站生活污水的處理措施。

一、光伏電站水消防方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

一般而言，光伏電站的生產(chǎn)過(guò)程主要是太陽(yáng)能→光伏板→直流配電柜→逆變器→配電設(shè)備（電控大樓）→電梯變壓器（室外）→電網(wǎng)。光伏陣列區(qū)域（從光伏面板到備用室）主要由電氣設(shè)備組成，并且直流側(cè)在白天始終處于充電狀態(tài)。水消防不適合用于滅火，也不適合用于建立消防用水系統(tǒng)。電氣控制大樓中的電氣設(shè)備主要包括配電設(shè)備，繼電器，無(wú)功功率補(bǔ)償和控制臺(tái)，這些控制臺(tái)主要由電纜，繼電器，電容器，開(kāi)關(guān)，控制設(shè)備和顯示終端組成。這些控制設(shè)備同樣不適于用水消防進(jìn)行滅火。

當(dāng)前，常用的開(kāi)關(guān)設(shè)備使用真空斷路器。真空斷路器、繼電器和電容器同樣都是無(wú)油的。電纜在裝入時(shí)會(huì)引起電氣火災(zāi)。燒蝕的焊絲進(jìn)入水中后很難干燥?；旧?，電纜在燒蝕后不能重復(fù)使用且同樣不適合使用水消防進(jìn)行滅火。對(duì)于光伏電站操作設(shè)備而言最合適的滅火方法是使用干粉或二氧化碳滅火。除此以外，光伏電站外部的單個(gè)主變壓器的容量小于125 MV·A，并且無(wú)法提供水消防保護(hù)。更適合使用排油和注氮滅火裝置。電氣控制大樓的配電室，繼電器室和逆變器室的火災(zāi)隱患為E級(jí)，電纜通道的火災(zāi)隱患為C級(jí)。應(yīng)采取措施避免火災(zāi)蔓延至電纜通道并占據(jù)該樓層。建筑面積的比例不到5%，電氣控制建筑物的整體火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)仍為E類(lèi)。 建筑物的耐火等級(jí)不低于II級(jí)，室內(nèi)裝修使用不燃材料[1]。當(dāng)單個(gè)建筑物的體積不超過(guò)三千里番米時(shí)，根據(jù)規(guī)定，可能沒(méi)有消防供水系統(tǒng)。如果整體建筑物中的單個(gè)建筑物的體積不超過(guò)三千立方米，并且建筑物的耐火水平不低于2級(jí)，則整個(gè)光伏電站可能未配備防火裝置。光伏電站工作人員，建筑物分散以及監(jiān)控系統(tǒng)功能全面減少，取消水消防保護(hù)措施可以大大減少供水系統(tǒng)的規(guī)模，簡(jiǎn)化火災(zāi)檢查程序，并方便操作和維護(hù)。

二、光伏電站生活污水處理方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

（一）取消原本地埋式的生活污水處理

埋入式生活污水處理設(shè)備具有節(jié)省土地，對(duì)周?chē)h(huán)境影響小的優(yōu)點(diǎn)。它已廣泛用于各種中小型（廢物）污水處理系統(tǒng)中，但是在這類(lèi)設(shè)備投入運(yùn)行后，還存在許多問(wèn)題。為了節(jié)省土地占用并避免影響地面環(huán)境，所有設(shè)備都放置在地面上，增加了設(shè)備的防腐和維護(hù)工作量，并且存在廢氣中毒的危險(xiǎn)。為避免埋葬深度不斷增加，在操作過(guò)程中應(yīng)多次更新處理過(guò)的水，以增加工作能耗。堵塞操作后，過(guò)濾設(shè)備和回填很難維修，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致有機(jī)營(yíng)養(yǎng)不足。為了維持處理設(shè)施中生物群落的正常生長(zhǎng)和繁殖，必須不斷提供空氣和營(yíng)養(yǎng)。同時(shí)，使用掩埋設(shè)備不利于生物種群的增長(zhǎng)。如果出水水質(zhì)不理想，則后續(xù)處理將更加困難。與此同時(shí)，此類(lèi)設(shè)備的正常運(yùn)行需要維護(hù)具有一定生物處理經(jīng)驗(yàn)的人員，并且諸如光伏電站之類(lèi)的操作人員很少的公司很難找到合適的兼職人員。 因此，有必要尋找一種更適合于光伏電站等排水公司的廢水處理工藝，以控制施工和運(yùn)營(yíng)成本，避免出現(xiàn)施工成本過(guò)高，施工成本高的問(wèn)題[2]。

（二）光伏電站內(nèi)生物塘污水處理工藝

基于光伏電站廢水負(fù)荷大的事實(shí)，在天氣條件合適的情況下，更適合使用生物塘的生物處理污水過(guò)程。當(dāng)人員的短期增加達(dá)到排水的頂峰時(shí)，生活廢水中的營(yíng)養(yǎng)成分也可以用作其他先進(jìn)生物的食物，從而加速降解。池塘生物處理過(guò)程使用由微生物和植物組成的陸地水生生態(tài)系統(tǒng)自然凈化廢水，并通過(guò)生物水-水系統(tǒng)將廢水通入生物池進(jìn)行稀釋?zhuān)诔刂械耐Ａ暨^(guò)程中，懸浮物沉淀，水中的有機(jī)物被需氧或厭氧微生物的代謝氧化，達(dá)到穩(wěn)定的目的。有氧微生物代謝所需的溶解氧是由池塘表面的大氣再充氧和藻類(lèi)的光合作用提供的。廢水在池塘中停留了很長(zhǎng)一段時(shí)間，并且通過(guò)包括水生植物在內(nèi)的各種生物對(duì)水的綜合作用，有機(jī)物被轉(zhuǎn)化、降解和去除，產(chǎn)生的廢水無(wú)害且可回收的，殘留水的質(zhì)量達(dá)到或優(yōu)于二次處理[3]。穩(wěn)定池處理工藝面積比常規(guī)處理技術(shù)大，但建設(shè)成本不到常規(guī)處理的三分之一，運(yùn)行成本不到常規(guī)處理的十分之一。生物塘的建立可以減少光伏電站的運(yùn)營(yíng)成本。

三、結(jié)語(yǔ)

無(wú)論光伏電站建設(shè)期或運(yùn)營(yíng)期長(zhǎng)短，光伏電站的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過(guò)程著火的風(fēng)險(xiǎn)都存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)。光伏電站人員可以通過(guò)控制單個(gè)建筑物的規(guī)模，可以按照光伏電站實(shí)際狀況進(jìn)行水消防。技術(shù)人員還可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的氣候條件，干旱地區(qū)的生活污水可用于造林和種植，多余的廢水可通過(guò)蒸發(fā)池蒸發(fā)掉。非干旱地區(qū)利用生物池中水生微生物和水生生物的代謝來(lái)處理生活污水。與傳統(tǒng)的集成埋地裝置相比，這樣的處理措施具有更高的利用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。