一种降低厌氧氨氧化反应器中一氧化二氮发生量的装置

摘要

本发明公开了一种降低厌氧氨氧化反应器中一氧化二氮发生量的装置。该装置包括进水池、厌氧氨氧化反应器、pH调节槽、温控装置和集气装置，厌氧氨氧化反应器为主体，通过进水泵控制进水从进水池流入厌氧氨氧化反应器的底部，进水经过处理后，一部分直接外排为出水，另一部分进入pH调节槽经pH调节之后作为循环液，通过循环泵控制循环液从厌氧氨氧化反应器上部经过pH调节槽再流入厌氧氨氧化反应器底部；温控装置通过保温水控制厌氧氨氧化反应器的温度，集气装置用来收集集气，对集气装置中N

说明书

技术领域

本发明属于厌氧氨氧化工艺技术领域，特别涉及一种降低厌氧氨氧化反应器中一氧化二氮发生量的装置。

背景技术

厌氧氨氧化是污水处理中一种新型生物脱氮技术。在厌氧条件下，厌氧氨氧化菌利用亚硝酸盐为电子受体，将氨氮氧化为氮气的生物反应过程。反应不需要氧气和有机物的参与，是目前较经济的生物脱氮技术，对其研究和工艺的开发具有可持续发展的意义。

研究发现，厌氧氨氧化菌在脱氮的同时，会产生温室气体一氧化二氮，对环境造成二次污染，如何降低厌氧氨氧化反应器中一氧化二氮的发生量成为当前研究难点。

发明内容

本发明的目的是针对厌氧氨氧化过程产生一氧化二氮的问题，提供一种降低厌氧氨氧化反应器中一氧化二氮发生量的装置，通过控制进水口无机碳IC的浓度，从而进一步控制一氧化二氮的发生量。

本发明是这样实现的：一种降低厌氧氨氧化反应器中一氧化二氮发生量的装置，包括进水池、厌氧氨氧化反应器、pH调节槽、温控装置和集气装置，厌氧氨氧化反应器为主体，包含进水泵和循环泵，进水泵控制进水从进水池流入厌氧氨氧化反应器的底部，进水经过处理后，一部分直接外排为出水，另一部分进入pH调节槽经pH调节之后作为循环液，通过循环泵控制循环液从厌氧氨氧化反应器上部经过pH调节槽再与进水汇合后流入厌氧氨氧化反应器底部的进水口；温控装置通过保温水控制厌氧氨氧化反应器的温度，集气装置用来收集集气，对集气装置中N₂O的浓度进行实时监测，当集气装置中N₂O的浓度高于排放基准时，则进一步降低进水口无机碳IC的浓度，直到集气装置中N₂O的浓度达标为止。

所述pH调节槽通过投加酸液对循环液中无机碳IC的浓度进行控制，再通过控制循环液流量的大小来调节进水口无机碳IC的浓度不大于120 mg/L。

本发明装置能有效控制厌氧氨氧化反应器中温室气体一氧化二氮的发生量，减少二次污染，同时具有操作方便的优点。

附图说明

    图1为本发明装置的结构示意图。

图中标记：L1-进水；L2-保温水；L3-循环液；L4-出水； L5-集气；P1-进水泵；P2-循环泵；1-进水池；2-厌氧氨氧化反应器；3- pH调节槽；4-温控装置；5-集气装置。

具体实施方式

实施例：

一种降低厌氧氨氧化反应器中一氧化二氮发生量的装置，包括进水池1、上流式厌氧氨氧化反应器2、pH调节槽3、温控装置4和集气装置5，上流式厌氧氨氧化反应器2为主体，其容积为8升，内径70毫米，高900毫米，包含进水泵P1和循环泵P2，通过进水泵P1控制进水L1从进水池1流入上流式厌氧氨氧化反应器2的底部，进水L1经过处理后，一部分直接外排为出水L4，另一部分进入pH调节槽3经pH调节之后作为循环液L3，通过循环泵P2控制循环液L3从厌氧氨氧化反应器2上部经过pH调节槽3再流入上流式厌氧氨氧化反应器2底部的流量；温控装置4通过保温水L2控制上流式厌氧氨氧化反应器2的温度为31~33℃，集气装置5用来收集集气L5，对集气装置5中N₂O的浓度进行实时监测，当集气装置5中N₂O的浓度高于排放基准时，则进一步降低进水口无机碳IC的浓度，直到集气装置5中N₂O的浓度达标为止。

所述pH调节槽3通过投加酸液对循环液L3中无机碳IC的浓度进行控制，再通过控制循环液L3流量的大小来调节进水口无机碳IC的浓度为14~ 200mg/L。

上述装置经过44天的连续运行，在不同的进水口无机碳IC浓度的情况下经过厌氧氨氧化处理后产生的一氧化二氮的百分含量见表1。

表1 进水口无机碳IC浓度与一氧化二氮含量关系表

测量位置无机碳IC浓度(mg/L)一氧化二氮含量(%)进水口14.570.4078进水口14.810.3760进水口14.810.3750进水口25.010.2937进水口25.010.1584进水口56.500.3182进水口62.500.3917进水口63.630.3473进水口121.380.6470进水口131.000.6233进水口140.500.7797进水口174.750.8306进水口190.000.7886进水口198.750.9323进水口198.751.0900

无机碳是厌氧氨氧化菌生长所必须的物质，进水口无机碳IC浓度在0.1~0.5g/L(以Na₂HCO₃计)时能满足生物生长需要。如表1所示，随着进水口无机碳IC浓度的增大，厌氧氨氧化反应过程产生的一氧化二氮的含量也随之增大，120 mg/L是一氧化二氮的含量增长的拐点，故在满足厌氧氨氧化菌生长需要的条件下，控制进水口无机碳IC浓度较低时（不大于120 mg/L），能降低一氧化二氮的发生量。