[发明专利]一种低排放N2

说明书

本发明公开了一种低排放一氧化二氮（N₂O）的水处理系统，属于污水处理领域，旨在提供一种低排放N₂O的水处理系统及方法，创造性地将特殊构造的绿色纤维载体与水处理技术结合，实现高效脱氮，并能有效抑制水处理过程N₂O的产生，减少温室效应。其技术方案如下：包括主体反应池和沉淀池；主体反应池为封口式容器，池底为锥形或弧形设计；主体反应池内部填充微生物载体，底部内设曝气装置，外设进水口、进气口及排空口，上部外设出水口，顶部外设排气口；沉淀池上部外设排水口，底部外设排泥口。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种低排放N₂O的水处理系统及方法。

背景技术

一氧化二氮（N₂O）是一种痕量温室气体，与全球变暖和对流层臭氧的损耗密切相关。大气中重要的温室气体主要包括二氧化碳（CO₂）、臭氧（O₃）、一氧化二氮（N₂O）、甲烷（CH₄）、氢氟氯碳化物类（CFCs，HFCs，HCFCs）、全氟碳化物（PFCs）及六氟化硫（SF6）等，其中，N₂O浓度远低于CO₂，但其单分子增温潜势是CO₂的296倍，约占总温室效应的5%。目前，全球N₂O每年保持增加态势，根据美国、日本及德国等许多发达国家估计和预测，N₂O对全球气候的增温效应在未来将越来越显著，N₂O浓度的增加，已引起科学家的极大关注。

据估计，大气中90%以上的N₂O来自于微生物的硝化和反硝化作用，其主要为硝化反应的副产物（主要发生在氨及羟胺的氧化过程）和反硝化过程的中间产物（反硝化细菌不具有Nos还原酶或其活性低）。其重要来源之一是农田生态系统，由农田中过量施入氮肥造成。另一个重要来源途径是污水生物脱氮过程引起的N₂O排放。硝化过程有机负荷过高、SRT低、酸性条件等，以及反硝化过程氧化还原电位过高、硝酸盐及亚硝酸盐的大量积累等都是导致N₂O产生的原因。

由此可以看出，从经济和环境的共生发展出发，寻求更多减少污/废水处理过程造成二次污染的有效途径是当前环保的重要课题之一。

发明内容

本发明的目的是为了减少常规污/废水处理技术存在的二次污染，提出一种低排放N₂O的水处理系统及方法，创造性地将特殊构造的绿色纤维载体与水处理技术结合，实现高效脱氮，并能有效抑制水处理过程N₂O的产生，减少温室效应。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种低排放N₂O的水处理系统，包括主体反应池和沉淀池；主体反应池为封口式容器，池底为锥形或弧形设计；主体反应池内部填充微生物载体，底部内设曝气装置，外设进水口、进气口及排空口，上部外设出水口，顶部外设排气口；沉淀池上部外设排水口，底部外设排泥口。

进一步的，微生物载体包括中心圆筒和玄武岩纤维束；玄武岩纤维束绕中心圆筒圆周方向分布数量为4~10束，绕中心圆筒高度方向等距离分布间距为5~10 cm。

进一步的，玄武岩纤维束由多根纤维丝一端分散固定组成，纤维丝直径9~25 μm，长度为8~25 cm。

进一步的，纤维丝直径为13~22 μm，长度为10~20 cm。

进一步的，中心圆筒为圆孔或方孔网状结构，直径5~20 cm。

进一步的，玄武岩纤维束绕中心圆筒高度方向等距离分布间距为5~10 cm。

进一步的，玄武岩纤维束绕中心圆筒高度方向等距离分布间距为6~8 cm。