O-sbr生物反應裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及在線監(jiān)測N2O濃度裝置，特指一種N2O-SBR生物反應裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著工業(yè)化進程的深入與發(fā)展，大量溫室氣體的排放導致了全球氣溫升高，氣候因而發(fā)生改變。隨著國家對溫室氣體問題的重視，在2011年提出了《中國應對氣候變化的政策與行動》白皮書之后，溫室氣體排放與控制的研究就得到越來越多的關注和重視。N2O是一種N2O-SBR生物反應裝置可導致持久性的強溫室效應的含氮氣體，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)定存在周期可長達114年。當N2O進入大氣層以后會轉變成NO從而破壞臭氧層。根據(jù)研究分析，在污水處理過程中，N2O溫室效應當量占全部污水處理過程中溫室氣體釋放當量的34%，而在這個過程中，甲烷的溫室效應當量僅占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注的溫室效應熱點環(huán)境問題之一。
[0003]研究表明，在脫氮過程中，低溫、低溶解氧(DO)、高的進水總氮負荷、高濃度的NO2，高效的生物脫氮工藝等均是促使N2O大量產生的因素。N2O是傳統(tǒng)的污水處理生物脫氮過程中的主要中間產物之一，其既可以在反硝化過程中生成，又可以在硝化過程中生成:①反硝化過程中N2O生成:在硝氮和亞硝氮逐步被還原成氮氣的過程中，N2O是這個過程必不可少的中間產物之一，其有可能在反應不完全的條件下被釋放出來；②硝化過程中N2O生成:在硝化過程中，某些活性微生物會分解氨氧化所產生的羥胺和亞硝酸根，產生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過程不完全，而作為中間產物的N2O就很可能被釋放出來。
[0005]研究表明，低D0、高溫度、高pH、高游離氨、短SRT等均能抑制NOB的生長而使得NO2 -N積累。但是有效操控這些運行參數(shù)，會增加污水脫氮系統(tǒng)的操作難度，反而會制約短程硝化反硝化過程。研究發(fā)現(xiàn)，快速交替的間歇式曝氣策略可以實現(xiàn)短程硝化反硝化。基于SBR曝氣易操控、處理效率高的特點，間歇曝氣SBR (IASBR)的研究越來越得到重視。根據(jù)本發(fā)明人的前期工作發(fā)現(xiàn)，IASBR可以不需要嚴格控制溫度、pH和污泥齡而實現(xiàn)短程硝化反硝化，從而加強了短程硝化反硝化的穩(wěn)定性以及脫氮效果。同時還發(fā)現(xiàn)，IASBR在實現(xiàn)短程硝化反硝化的同時還能減少N2O的釋放量。
[0006]眾多研究者對脫氮過程的N2O釋放進行了大量的研究，多采用氣相分析的方法分析脫氮過程的N2O釋放。但是，N2O具有較大的溶解度，其經(jīng)微生物反應生成后，會直接溶解進反應器液相，而不是立即釋放到氣相中。因此，只針對氣相的分析方法，無法對N2O的生成過程及生成機理進行準確分析計算。
[0007]因此，本發(fā)明人對此做進一步研究，研發(fā)出一種N2O-SBR生物反應裝置，本案由此產生。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種N2O-SBR生物反應裝置，在線監(jiān)測N2O濃度，同時還可以脫氮除磷，降低COD和濁度，減少受納的自然水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象。
[0009]為解決上述技術問題，本實用新型的技術解決方案是:
[0010]—種N2O-SBR生物反應裝置，包括反應器、PLC、曝氣栗、氣體流量計、機械攪拌器、進水桶、進水栗、出水桶、出水栗、曝氣頭、N2O在線監(jiān)測微型探針、N2O數(shù)據(jù)信號接收器和電腦；進水桶連接進水栗，進水栗的另一端和反應器相連接；出水桶連接出水栗，出水栗和反應器相連；曝氣栗連接氣體流量計，氣體流量計與曝氣頭相連接，曝氣頭插入反應器內；PLC分別控制進水栗、出水栗、機械攪拌器和曝氣栗；插入反應器的N2O在線監(jiān)測微型探針連接N2O數(shù)據(jù)信號接收器，N2O數(shù)據(jù)信號接收器連接電腦；機械攪拌器插入反應器的底部。
[0011]進一步，盛有活性污泥的反應器為矩形或者圓筒體。
[0012]進一步，機械攪拌器的桿頭位于反應器的底部，并且高于曝氣頭。
[0013]進一步，曝氣頭放置在反應器的底部。
[0014]進一步，N2O在線監(jiān)測微型探針一半插入反應器的液面以下。
[0015]采用上述方案后，由于本實用新型是利用N2O在線監(jiān)測微型探針將溶液中N2O濃度轉變成電信號，由N2O數(shù)據(jù)信號接收器將接收信號并轉化成N2O濃度，通過在線監(jiān)測和電腦數(shù)據(jù)采集，得到其濃度變化趨勢，根據(jù)此方法，N2O在生物反應器的液相生成就可以精確定量。利用PLC實時控制曝氣栗開或者關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反應器相比，本實用新型具有以下突出優(yōu)點:
[0017]一、IASBR被設計成具有一個或幾個間歇曝氣周期的反應器，在這個過程中，污水中的有機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，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現(xiàn)短程分步硝化，從而提高了對高氨氮低碳廢水的脫氮效果，并節(jié)約了由好氧過程曝氣所產生的能源消耗以及不曝氣過程的碳源消耗；
[0019]三、IASBR較SBR能更好的實現(xiàn)強化生物脫氮除磷過程；
[0020]四、IASBR較SBR能降低脫氮過程N20的釋放量。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0022]反應器I PLC 2曝氣栗3 氣體流量計4
[0023]機械攪拌器5 進水桶6進水栗7 出水桶8
[0024]出水栗9 曝氣頭10N2O微型探針11
[0025]N2O信號接收器12電腦13。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳述。
[0027]本實用新型所揭示的是一種N2O-SBR生物反應裝置，如圖1所示，為本實用新型的較佳實施例，包括反應器1、PLC 2、曝氣栗3、氣