O-sbr生物反應(yīng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及在線監(jiān)測(cè)N2O濃度裝置，特指一種N2O-SBR生物反應(yīng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著工業(yè)化進(jìn)程的深入與發(fā)展，大量溫室氣體的排放導(dǎo)致了全球氣溫升高，氣候因而發(fā)生改變。隨著國(guó)家對(duì)溫室氣體問(wèn)題的重視，在2011年提出了《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的政策與行動(dòng)》白皮書(shū)之后，溫室氣體排放與控制的研究就得到越來(lái)越多的關(guān)注和重視。N2O是一種N2O-SBR生物反應(yīng)裝置可導(dǎo)致持久性的強(qiáng)溫室效應(yīng)的含氮?dú)怏w，相比于二氧化碳，其全球變暖潛力系數(shù)要高出300多倍，并且N2O在大氣中穩(wěn)定存在周期可長(zhǎng)達(dá)114年。當(dāng)N2O進(jìn)入大氣層以后會(huì)轉(zhuǎn)變成NO從而破壞臭氧層。根據(jù)研究分析，在污水處理過(guò)程中，N2O溫室效應(yīng)當(dāng)量占全部污水處理過(guò)程中溫室氣體釋放當(dāng)量的34%，而在這個(gè)過(guò)程中，甲烷的溫室效應(yīng)當(dāng)量?jī)H占4%。因此，繼二氧化碳和甲烷之后，N2O生成和釋放成為了最新關(guān)注的溫室效應(yīng)熱點(diǎn)環(huán)境問(wèn)題之一。
[0003]研究表明，在脫氮過(guò)程中，低溫、低溶解氧(DO)、高的進(jìn)水總氮負(fù)荷、高濃度的NO2，高效的生物脫氮工藝等均是促使N2O大量產(chǎn)生的因素。N2O是傳統(tǒng)的污水處理生物脫氮過(guò)程中的主要中間產(chǎn)物之一，其既可以在反硝化過(guò)程中生成，又可以在硝化過(guò)程中生成:①反硝化過(guò)程中N2O生成:在硝氮和亞硝氮逐步被還原成氮?dú)獾倪^(guò)程中，N2O是這個(gè)過(guò)程必不可少的中間產(chǎn)物之一，其有可能在反應(yīng)不完全的條件下被釋放出來(lái)；②硝化過(guò)程中N2O生成:在硝化過(guò)程中，某些活性微生物會(huì)分解氨氧化所產(chǎn)生的羥胺和亞硝酸根，產(chǎn)生N20。
[0004]而目前許多的高效生物脫氮處理工藝，例如短程硝化反硝化工藝等，都要求控制生物硝化反硝化反應(yīng)過(guò)程不完全，而作為中間產(chǎn)物的N2O就很可能被釋放出來(lái)。
[0005]研究表明，低D0、高溫度、高pH、高游離氨、短SRT等均能抑制NOB的生長(zhǎng)而使得NO2 -N積累。但是有效操控這些運(yùn)行參數(shù)，會(huì)增加污水脫氮系統(tǒng)的操作難度，反而會(huì)制約短程硝化反硝化過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn)，快速交替的間歇式曝氣策略可以實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化?；赟BR曝氣易操控、處理效率高的特點(diǎn)，間歇曝氣SBR (IASBR)的研究越來(lái)越得到重視。根據(jù)本發(fā)明人的前期工作發(fā)現(xiàn)，IASBR可以不需要嚴(yán)格控制溫度、pH和污泥齡而實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化，從而加強(qiáng)了短程硝化反硝化的穩(wěn)定性以及脫氮效果。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，IASBR在實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化的同時(shí)還能減少N2O的釋放量。
[0006]眾多研究者對(duì)脫氮過(guò)程的N2O釋放進(jìn)行了大量的研究，多采用氣相分析的方法分析脫氮過(guò)程的N2O釋放。但是，N2O具有較大的溶解度，其經(jīng)微生物反應(yīng)生成后，會(huì)直接溶解進(jìn)反應(yīng)器液相，而不是立即釋放到氣相中。因此，只針對(duì)氣相的分析方法，無(wú)法對(duì)N2O的生成過(guò)程及生成機(jī)理進(jìn)行準(zhǔn)確分析計(jì)算。
[0007]因此，本發(fā)明人對(duì)此做進(jìn)一步研究，研發(fā)出一種N2O-SBR生物反應(yīng)裝置，本案由此產(chǎn)生。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種N2O-SBR生物反應(yīng)裝置，在線監(jiān)測(cè)N2O濃度，同時(shí)還可以脫氮除磷，降低COD和濁度，減少受納的自然水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。
[0009]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:
[0010]—種N2O-SBR生物反應(yīng)裝置，包括反應(yīng)器、PLC、曝氣栗、氣體流量計(jì)、機(jī)械攪拌器、進(jìn)水桶、進(jìn)水栗、出水桶、出水栗、曝氣頭、N2O在線監(jiān)測(cè)微型探針、N2O數(shù)據(jù)信號(hào)接收器和電腦；進(jìn)水桶連接進(jìn)水栗，進(jìn)水栗的另一端和反應(yīng)器相連接；出水桶連接出水栗，出水栗和反應(yīng)器相連；曝氣栗連接氣體流量計(jì)，氣體流量計(jì)與曝氣頭相連接，曝氣頭插入反應(yīng)器內(nèi)；PLC分別控制進(jìn)水栗、出水栗、機(jī)械攪拌器和曝氣栗；插入反應(yīng)器的N2O在線監(jiān)測(cè)微型探針連接N2O數(shù)據(jù)信號(hào)接收器，N2O數(shù)據(jù)信號(hào)接收器連接電腦；機(jī)械攪拌器插入反應(yīng)器的底部。
[0011]進(jìn)一步，盛有活性污泥的反應(yīng)器為矩形或者圓筒體。
[0012]進(jìn)一步，機(jī)械攪拌器的桿頭位于反應(yīng)器的底部，并且高于曝氣頭。
[0013]進(jìn)一步，曝氣頭放置在反應(yīng)器的底部。
[0014]進(jìn)一步，N2O在線監(jiān)測(cè)微型探針一半插入反應(yīng)器的液面以下。
[0015]采用上述方案后，由于本實(shí)用新型是利用N2O在線監(jiān)測(cè)微型探針將溶液中N2O濃度轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，由N2O數(shù)據(jù)信號(hào)接收器將接收信號(hào)并轉(zhuǎn)化成N2O濃度，通過(guò)在線監(jiān)測(cè)和電腦數(shù)據(jù)采集，得到其濃度變化趨勢(shì)，根據(jù)此方法，N2O在生物反應(yīng)器的液相生成就可以精確定量。利用PLC實(shí)時(shí)控制曝氣栗開(kāi)或者關(guān)從而形成曝氣階段和不曝氣階段，即間歇曝氣。
[0016]與連續(xù)曝氣SBR反應(yīng)器相比，本實(shí)用新型具有以下突出優(yōu)點(diǎn):
[0017]一、IASBR被設(shè)計(jì)成具有一個(gè)或幾個(gè)間歇曝氣周期的反應(yīng)器，在這個(gè)過(guò)程中，污水中的有機(jī)碳源在好氧階段的消耗程度可以顯著減少，從而保證了在厭氧反硝化階段碳源供應(yīng)，使高氨氮低碳廢水得到有效處理；
[0018]二、間歇式曝氣策略可以實(shí)現(xiàn)短程分步硝化，從而提高了對(duì)高氨氮低碳廢水的脫氮效果，并節(jié)約了由好氧過(guò)程曝氣所產(chǎn)生的能源消耗以及不曝氣過(guò)程的碳源消耗；
[0019]三、IASBR較SBR能更好的實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化生物脫氮除磷過(guò)程；
[0020]四、IASBR較SBR能降低脫氮過(guò)程N(yùn)20的釋放量。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]反應(yīng)器I PLC 2曝氣栗3 氣體流量計(jì)4
[0023]機(jī)械攪拌器5 進(jìn)水桶6進(jìn)水栗7 出水桶8
[0024]出水栗9 曝氣頭10N2O微型探針11
[0025]N2O信號(hào)接收器12電腦13。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
[0027]本實(shí)用新型所揭示的是一種N2O-SBR生物反應(yīng)裝置，如圖1所示，為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，包括反應(yīng)器1、PLC 2、曝氣栗3、氣