[实用新型]基于过程控制的SBR法反应过程N2O气体收集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及SBR法生物处理的工艺及N₂O气体收集装置，尤其是能够进行脱氮和过程控制的SBR工艺及装置，适用于工业污水和小城镇污水的生物处理过程。 

背景技术

20世纪70年代以来，世界范围内的水体富营养化问题日渐突现，生物处理技术成为解决水体富营养化的有效途径，但是污水处理过程中所产生的气体，尤其是温室气体（二氧化碳、甲烷和氮氧化物）问题，值得引起注意。其中，二氧化碳主要由异养菌在好氧及缺氧状态下产生；甲烷主要是在厌氧生物处理过程中产生；而氧化亚氮主要产生于生物脱氮过程。二氧化碳、甲烷和氧化亚氮是目前受人类活动影响较明显的三种主要温室气体,虽然这些气体占不到大气总量的0.04%，但其浓度的增加却是引起全球气候变化的重要原因。到目前为止，全世界对温室气体的源和汇进行了大量的试验研究工作，但由于研究方法和研究条件的限制，对某些生态系统仍缺乏细致、定量的研究。 

SBR法，是一种结构形式简单、运行方式灵活多变、空间上完全混合、时间上理想推流的污水生物处理工艺。传统SBR法一个运行周期一般包括五阶段，即进水、反应、沉淀、排水和闲置阶段。SBR法的反应时间一般通过设定固定时间进行控制。为降低工艺运行的能量消耗，SBR法的反应时间可应用在线检测的控制参数根据原污水的水质水量变化准确的控制。同时通过改变SBR法的运行方式可进一步提高SBR法的处理效率。 

在对SBR法处理工艺进行研究的同时，对生化反应过程中产生的N₂O气体进行收集与检测，尤其是温室气体的产生量进行研究，不但具有一定的理论意义，而且具有重要的实际意义。SBR反应器的进一步优化和改进是解决对生化反应过程产生气体进行分析的前提和基础。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于，通过提供一种基于过程控制的SBR法反应过程N₂O气体收集装置，有效地解决气体收集过程、SBR法污水处理过程及其在线过程控制同时进行的问题。 

本实用新型是采用以下技术手段实现的： 

基于过程控制的SBR法反应过程N₂O气体收集装置，该装置包括污水处理SBR反应器、气体收集系统、恒温控制装置、压力调节计量装置和在线检测系统；污水处理SBR反应器由反应器1、进水泵2、曝气泵3、气体流量计4、胶结砂芯曝气头5、机械搅拌器6、取水样口12、排泥管13、排水管14、放空管15、搅拌浆17组成；气体收集系统由反应器密封盖和气体收集管路组成；气体收集管路由可调节三通22、干燥管23、气体采样袋24、辅助支持气体气瓶25、分压表26组成；转换可调节三通22和开关辅助支持实现单管路和双管路收集系统的转化；恒温控制装置由温度控制器7和加热棒8组成；压力调节计量装置由压力计量瓶34、刻度标示35、压力调节胆36、压力计连接口37和压力计接入口30组成；在线检测系统由在线传感器、测定仪和数据传输线组成。 

前述的反应器密封盖由取气口、辅助支持气接入口20、气体收集管路接入口21、法兰盘27、胶垫28、螺母29、压力计接入口30、水封外套筒31、水封内套筒32和内套筒套封柱33组成。 

前述的取气口19采用可随时取下更换的胶盖密封。 

本实用新型与现有技术相比，具有以下明显的优势和有益效果： 

本实用新型一种基于过程控制的SBR法反应过程N₂O气体收集装置与方法，污水处理过程与气体收集过程同时完成。气体收集的管路系统及压力调节系统不受SBR法运行方式的影响。SBR法的任何运行方式均可使用此收集系统。与同类设备相比，此装置具有运行稳定，所需设备简单，操作灵活，造价低廉的特点。本实用新型可广泛应用于各种废水处理过程产生气体的收集，特别适用于实验室规模的污水处理和微生物的纯菌培养等。 

附图说明

图1是基于过程控制的SBR法反应过程N₂O气体收集装置示意图； 

图2是装置顶部A-A剖面图； 

图3是装置顶部B-B剖面图； 

图4是压力调节计量装置图； 

图5是实际反应器上探头插入口俯视图； 

图6是探头插入口剖面图； 

图7是探头连接盖平面图； 

图8是工艺运行示意图。