[實用新型]基于過程控制的SBR法反應過程N2O氣體收集裝置

有效

• 申請號: 201320055899.8
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN203319768U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 劉秀紅;楊慶;谷鵬超;李健偉;賈方旭
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/12;C01B21/22
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本實用新型涉及SBR法生物處理的工藝及N₂O氣體收集裝置，尤其是能夠進行脫氮和過程控制的SBR工藝及裝置，適用于工業污水和小城鎮污水的生物處理過程。?

背景技術

20世紀70年代以來，世界范圍內的水體富營養化問題日漸突現，生物處理技術成為解決水體富營養化的有效途徑，但是污水處理過程中所產生的氣體，尤其是溫室氣體（二氧化碳、甲烷和氮氧化物）問題，值得引起注意。其中，二氧化碳主要由異養菌在好氧及缺氧狀態下產生；甲烷主要是在厭氧生物處理過程中產生；而氧化亞氮主要產生于生物脫氮過程。二氧化碳、甲烷和氧化亞氮是目前受人類活動影響較明顯的三種主要溫室氣體,雖然這些氣體占不到大氣總量的0.04%，但其濃度的增加卻是引起全球氣候變化的重要原因。到目前為止，全世界對溫室氣體的源和匯進行了大量的試驗研究工作，但由于研究方法和研究條件的限制，對某些生態系統仍缺乏細致、定量的研究。?

SBR法，是一種結構形式簡單、運行方式靈活多變、空間上完全混合、時間上理想推流的污水生物處理工藝。傳統SBR法一個運行周期一般包括五階段，即進水、反應、沉淀、排水和閑置階段。SBR法的反應時間一般通過設定固定時間進行控制。為降低工藝運行的能量消耗，SBR法的反應時間可應用在線檢測的控制參數根據原污水的水質水量變化準確的控制。同時通過改變SBR法的運行方式可進一步提高SBR法的處理效率。?

在對SBR法處理工藝進行研究的同時，對生化反應過程中產生的N₂O氣體進行收集與檢測，尤其是溫室氣體的產生量進行研究，不但具有一定的理論意義，而且具有重要的實際意義。SBR反應器的進一步優化和改進是解決對生化反應過程產生氣體進行分析的前提和基礎。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于，通過提供一種基于過程控制的SBR法反應過程N₂O氣體收集裝置，有效地解決氣體收集過程、SBR法污水處理過程及其在線過程控制同時進行的問題。?

本實用新型是采用以下技術手段實現的：?

基于過程控制的SBR法反應過程N₂O氣體收集裝置，該裝置包括污水處理SBR反應器、氣體收集系統、恒溫控制裝置、壓力調節計量裝置和在線檢測系統；污水處理SBR反應器由反應器1、進水泵2、曝氣泵3、氣體流量計4、膠結砂芯曝氣頭5、機械攪拌器6、取水樣口12、排泥管13、排水管14、放空管15、攪拌漿17組成；氣體收集系統由反應器密封蓋和氣體收集管路組成；氣體收集管路由可調節三通22、干燥管23、氣體采樣袋24、輔助支持氣體氣瓶25、分壓表26組成；轉換可調節三通22和開關輔助支持實現單管路和雙管路收集系統的轉化；恒溫控制裝置由溫度控制器7和加熱棒8組成；壓力調節計量裝置由壓力計量瓶34、刻度標示35、壓力調節膽36、壓力計連接口37和壓力計接入口30組成；在線檢測系統由在線傳感器、測定儀和數據傳輸線組成。?

前述的反應器密封蓋由取氣口、輔助支持氣接入口20、氣體收集管路接入口21、法蘭盤27、膠墊28、螺母29、壓力計接入口30、水封外套筒31、水封內套筒32和內套筒套封柱33組成。?

前述的取氣口19采用可隨時取下更換的膠蓋密封。?

本實用新型與現有技術相比，具有以下明顯的優勢和有益效果：?

本實用新型一種基于過程控制的SBR法反應過程N₂O氣體收集裝置與方法，污水處理過程與氣體收集過程同時完成。氣體收集的管路系統及壓力調節系統不受SBR法運行方式的影響。SBR法的任何運行方式均可使用此收集系統。與同類設備相比，此裝置具有運行穩定，所需設備簡單，操作靈活，造價低廉的特點。本實用新型可廣泛應用于各種廢水處理過程產生氣體的收集，特別適用于實驗室規模的污水處理和微生物的純菌培養等。?

附圖說明

圖1是基于過程控制的SBR法反應過程N₂O氣體收集裝置示意圖；?

圖2是裝置頂部A-A剖面圖；?

圖3是裝置頂部B-B剖面圖；?

圖4是壓力調節計量裝置圖；?

圖5是實際反應器上探頭插入口俯視圖；?

圖6是探頭插入口剖面圖；?

圖7是探頭連接蓋平面圖；?

圖8是工藝運行示意圖。?