CN201226000Y

CN201226000Y - 研究污水脱氮过程中n2o产生的设备

Info

Publication number: CN201226000Y
Application number: CNU2008201088734U
Authority: CN
Inventors: 彭永臻; 尚会来; 张静蓉
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2009-04-22
Anticipated expiration: 2018-06-27

Abstract

研究污水脱氮过程中N₂O产生的设备属于污水脱氮领域。其特征在于，通过PLC程序自控pH、DO、ORP、温度工艺参数，通过工艺参数了解反应器状态，采用磁力搅拌器的搅拌方式，电磁阀曝气和电动阀排水方式，采用法兰密封的顶部结构，采用水封的方式实现了利用大气压来平衡反应器内的压力，还包括用于测定N₂O的U型干燥管和气体采样袋，气体流量计。应用该设备确定出污水脱氮过程的硝化和反硝化过程的中间环节产生N₂O的情况，以及每一步过程中外在控制参数对其产生N₂O的影响，从而确定出污水脱氮过程中N₂O的主要产生机理和影响因素。

Description

研究污水脱氮过程中N2O产生的设备

技术领域

要求保护的技术方案所属的技术领域为：活性污泥法污水处理系统自动控制技术，属于SBR法污水生物脱氮技术领域，适用于污水处理过程中温室气体产生的研究。

背景技术

污水脱氮过程中N₂O产生的研究

N₂O能够吸收中心波长为7.78、8.56、16.98μm等几个波段的长波红外辐射，等摩尔浓度N₂O的增温潜势是CO₂的200倍。据报道，N₂O的大气浓度增加1倍就将导致全球升温0.3℃。N₂O在对流层很稳定，经150年才衰减到初始浓度的37％，因此可以向上迁移扩散进入平流层，并破坏那里的臭氧层。目前大气中N₂O的浓度一直在以每年0.25％的速度持续增长，这其中人为源中污水处理对于全球N₂O的贡献占到19％，约为0.3～3.0Tg/a。因此研究污水处理过程中产生的N₂O具有十分重要的研究意义。

生物脱氮过程是污水处理过程中N₂O的主要产生源。生物脱氮过程主要由两段工艺共同完成，即通过硝化作用将氨氮转化为硝酸盐氮，再通过反硝化作用将硝酸盐氮转化为氮气从水中逸出。在硝化阶段，氨氮被转化成硝酸盐是由两类独立的细菌催化完成的两个不同的反应，首先由氨氧化菌(AOB)将氨氮氧化为亚硝酸盐(NO₂ ^-)，然后由亚硝酸盐氧化菌(NOB)将亚硝酸盐转化为硝酸盐(NO₃ ^-)。在第一步的过程中目前人们已经认可的过程是氨氮首先被AOB氧化为羟氨(NH₂OH)，随后羟氨在进一步被氧化为亚硝酸盐，羟氨是不稳定的物质，不能单独在自然界存在，一般我们常见的盐酸羟氨或者硫酸羟胺，他们常被用作强还原剂。对于硝化过成中N₂O的产生认识，人们只知道是硝化过程的中间体产生，但硝化过程比较复杂，除了人们已经知道的羟氨，还存在着某种不为人知中间过程，这些中间过程都有可能是硝化过程中N₂O的产生源。在反硝化阶段硝酸盐(NO₃ ^-)首先被还原为亚硝酸盐(NO₂ ^-)，之后亚硝酸盐(NO₂ ^-)进一步被还原为一氧化氮(NO)，一氧化氮(NO)在被还原为氧化亚氮(N₂O)，最后氧化亚氮(N₂O)被还原为氮气(N₂)，从而达到从污水中脱除氮的目的。N₂O是反硝化的一个中间产物，也有可能是某个过程的副产物，对于一个完整的硝化反硝化过程(参见说明附图)是一个比较复杂的过程，这其中究竟是哪一个步骤为N₂O的主要产生源，产生缘由都还不为人知，需要科研工作者继续深入研究，本实用新型就为该内容的研究提供了方法和设备。

自动控制在污水处理中的应用

随着计算机技术的飞速发展，在工程中的应用日益广泛与深入，特别是近年来其研究与应用成果更受人们的瞩目。但在污水处理领域其应用并不像其他行业深入，表现在国内外国内又远远落后于国外。国外已经将自动控制技术应用于污水生物处理的各个层面：控制出水COD、预测出水氨氮浓度、控制脱氮除磷、预测污泥膨胀的发生、控制出水SS浓度、防止和恢复毒物和冲击负荷的影响以及控制曝气强度等，涉及到多种活性污泥法处理工艺，其中大部分为仿真模拟研究。

在我国，自动控制的研究与应用在许多领域中都取得了可喜的成果，但在水处理中的研究很少，应用基本处于空白状态，本实用新型采用PLC编程的固定模式控制方式，通过程序控制SBR反应器的进水时间、硝化、反硝化时间和排水、闲置时间等，利用pH、DO、ORP作为控制参数，利用PLC程序可以控制反应器中恒定的pH、DO和温度，当反应器中实际值超出设定值时，程序会自动开启或关闭加酸加碱泵、曝气阀以及开始切断加热设备，恒定设定范围值，为试验过程中研究pH、DO、温度等影响因素时提供稳定的恒定条件。

实用新型内容

1.所要解决的技术问题

N₂O是重要的温室气体，而污水脱氮过程是其一个主要的产生源，因此研究N₂O在污水脱氮过程中的减量化有十分重要的现实意义。要实现N₂O的减量，就需要对污水脱氮过程的每一步生物化学反应进行系统的研究，找出哪一部才是N₂O的主要产生过程，以及对于此过程的主要影响因素，从而针对N₂O产生的主要过程，确定最佳的工艺控制参数，指导实际污水处理厂在满足污水脱氮效果的前提下，利用控制合适的工艺参数，达到最大化减少N₂O产生量的目的。

但是污水脱氮过程是一个复杂的过程，要确定其中哪一步是N₂O的主要产生源和每一步的影响因素并不容易，本实用新型方法要解决的问题就是，应用该方法确定出污水脱氮过程的硝化和反硝化过程的中间环节产生N₂O的情况，以及每一步过程中外在控制参数对其产生N₂O的影响，从而确定出污水脱氮过程中N₂O的主要产生步骤和影响因素，确定出实际污水处理厂最佳的工艺控制参数，减少污水脱氮过程中N₂O的产生。

采用的技术方案

本实用新型通过PLC程序自控pH、DO、ORP、温度工艺参数，通过工艺参数了解反应器状态，采用磁力搅拌器的搅拌方式，电磁阀曝气和电动阀排水方式，采用法兰密封的顶部结构，采用水封的方式实现了利用大气压来平衡反应器内的压力，还包括用于测定N₂O的U型干燥管和气体采样袋，气体流量计。

所述的研究污水脱氮过程中N₂O产生的设备，采用环形曝气管，悬空粘于反应器内壁，给磁力搅拌器的转子提供转动空间，同时在环形曝气管上均匀开至少两个用于装曝气头小孔。保证了反应器的均匀曝气。

通过水泵将水箱中准备好的反硝化后的生活污水打入密封的SBR反应器中，当水加至指定的位置，关闭水泵，打开电磁阀和曝气泵，并通过曝气头开始向反应器中曝压缩空气，在整个曝气过程中pH测定仪、DO测定仪和ORP测定仪始终在线检测水质的变化，反映水质的不同状态，其中pH的控制是通过的加酸和加碱系统来平衡所需要的pH值的；利用温度感应探头时刻在线感知反应器内的温度；SBR反应器的加热是利用加热电阻提供的；在SBR反应器内的曝气开始的同时，SBR反应器底部磁力搅拌器也同时开始工作；整个过程都是利用电脑和PLC控制系统自动完成的，反应过程中水质指标通过取水样口取出反应器内水样进行常规化验，而此过程产生的N₂O气体则通过气体采样口、气体干燥管后收集在气体采样袋之中，SBR反应器中的压力用压力调节和平衡系统维持恒定；最后通过气相色谱仪对其进行定量分析，在反应结束后由电动排水阀将SBR反应器中的水排出去，通过排泥管定时排出剩余污泥。

实用新型的有益效果

随着奥运会的召开，北京目前污水处理率已达90％以上，这也以为这随着污水处理量的增大，有更多的N₂O释放到了大气当中，为目前全球日益严重的温室效应推波助澜，而通过该方法我们可以找到N₂O的具体产生过程，进一步研究其产生机理，为其减量控制提供理论依据，对于控制参数的影响的发现，也可以应用到现有污水处理设施，为确定减少N₂O的释放确定最佳控制参数提供数据支持。

附图说明

图1SBR反应器及其控制部件

水泵；2.水箱；3.曝气泵；4.取水样口；5.曝气头；6.排泥管；7.pH测定仪；8.DO测定仪；9.ORP测定仪；10.压力调节器及压力计；11.气体采样口；12.气体干燥管；13.气体采样袋；14气相色谱仪；15.加酸系统；16.加热电阻；17.加碱系统；18.温度感应探头19.磁力搅拌器；20.电脑和PLC控制系统；21.电动排水阀；22.电磁阀。

图2污水脱氮全过程及技术方案步骤示意图

具体实施方式

按照以上方案调节好进水水质，通过特殊设计的SBR反应器，一步一步完成硝化和反硝化过阶段的试验，按照上面提供的计算方法，处理试验数据，从而得出污水脱氮过程中，每一步骤过程中N2O产生量和影响因素，确定最佳工艺控制参数。

以上过程只是一次测量过程的基本路线描述，具体研究的技术路线与试验方案可分为以下六组试验。其中A过程三组，B过程三组：

A：考察硝化过程中每一步生物化学反应过程中N₂O的产生情况和影响因素

实验一(2～3过程)

方案：

1、考察pH对2～3过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NO₂ ^—N浓度至20mg/l，维持系统温度在25℃，曝气量60m³/h，调节pH值分别为6、7、8，考察N₂O产生情况。实验用泥为全程污泥，污泥浓度保持在3000mg/l。

2、考察DO 对2～3过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NO₂ ^—N浓度至20mg/l，维持系统温度在25℃，恒定pH值分别为7.5，调节DO在0.5、1.0、2.0、3.0mg/l，考察N₂O产生情况。实验用泥为全程污泥，污泥浓度保持在3000mg/l。

3、考察污泥浓度对2～3过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NO₂ ^—N浓度至20mg/l，维持系统温度在25℃，恒定pH值分别为7.5，恒定曝气量60m³/h，实验用泥为全程污泥，污泥浓度分别为2000、3000、4000mg/l，考察N₂O产生情况。

4、考察温度对2～3过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NO₂ ^—N浓度至20mg/l，恒定pH值分别为7.5，恒定曝气量60m³/h，实验用泥为全程污泥，污泥浓度恒定为3000mg/l，维持系统温度分别在15、25、35℃，考察N₂O产生情况。

实验二(0～3过程)

方案：

1、考察pH对0～3过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NH₄ ^+—N浓度至20mg/l，维持系统温度在25℃，曝气量60m³/h，调节pH值分别为6、7、8，考察N₂O产生情况。实验用泥为全程污泥，污泥浓度保持在3000mg/l。

2、考察DO对0～3过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NH₄ ^+—N浓度至20mg/l，维持系统温度在25℃，恒定pH值分别为7.5，调节DO在0.5、1.0、2.0、3.0mg/l，考察N₂O产生情况。实验用泥为全程污泥，污泥浓度保持在3000mg/l。

3、考察污泥浓度对0～3过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NH₄ ^+—N浓度至20mg/l，维持系统温度在25℃，恒定pH值分别为7.5，恒定曝气量60m³/h，实验用泥为全程污泥，污泥浓度分别为2000、3000、4000mg/l，考察N₂O产生情况。

4、考察温度对0～3过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NH₄ ^+—N浓度至20mg/l，恒定pH值分别为7.5，恒定曝气量60m³/h，实验用泥为全程污泥，污泥浓度恒定为3000mg/l，维持系统温度分别在15、25、35℃，考察N₂O产生情况。

实验三(1～3过程)

方案：(说明：由于羟氨不稳，本试验采用购买得到的成品盐酸羟氨代替羟氨，本品剧毒，)

1、考察pH对1～3过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NH₂OH·HCL浓度至20mg/l，维持系统温度在25℃，曝气量60m³/h，调节pH值分别为6、7、8，考察N₂O产生情况。实验用泥为全程污泥，污泥浓度保持在3000mg/l。

2、考察DO对1～3过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NH₂OH·HCL浓度至20mg/l，维持系统温度在25℃，恒定pH值分别为7.5，调节DO在0.5、1.0、2.0、3.0mg/l，考察N₂O产生情况。实验用泥为全程污泥，污泥浓度保持在3000mg/l。

3、考察污泥浓度对1～3过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NH₂OH·HCL浓度至20mg/l，维持系统温度在25℃，恒定pH值分别为7.5，恒定曝气量60m³/h，实验用泥为全程污泥，污泥浓度分别为2000、3000、4000mg/l，考察N₂O产生情况。

4、考察温度对1～3过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NH₂OH·HCL浓度至20mg/l，恒定pH值分别为7.5，恒定曝气量60m³/h，实验用泥为全程污泥，污泥浓度恒定为3000mg/l，维持系统温度分别在15、25、35℃，考察N₂O产生情况。

B：实验一(3～7过程)

(备注：B过程以高纯氮气代替压缩空气，曝气量大小一致，由流量计调解)

方案：

1、考察pH对3～7过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NO₃ ^—N浓度至20mg/l，维持系统温度在25℃，调节COD至150mg/l，调节pH值分别为6、7、8，考察N₂O产生情况。实验用泥为全程污泥，污泥浓度保持在3000mg/l。

2、考察污泥浓度对3～7过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NO₃ ^—N浓度至20mg/l，维持系统温度在25℃，调节COD至150mg/l，恒定pH值分别为7.5，实验用泥为全程污泥，污泥浓度分别为2000、3000、4000mg/l，考察N₂O产生情况。

3、考察温度对3～7过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NO₃ ^—N浓度至20mg/l，恒定pH值分别为7.5，调节COD至150mg/l，实验用泥为全程污泥，污泥浓度恒定为3000mg/l，维持系统温度分别在15、25、35℃，考察N₂O产生情况。

4、考察C/N对3～7过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NO₃ ^—N浓度至20mg/l，pH值分别为7.5，实验用泥为全程污泥，污泥浓度恒定为3000mg/l，温度恒定25℃，调节系统COD分别至60、100、150、200mg/l，考察N₂O产生情况。

实验二(4～7过程)

方案：

1、考察pH对4～7过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NO₂ ^—N浓度至20mg/l，维持系统温度在25℃，调节COD至150mg/l，调节pH值分别为6、7、8，考察N₂O产生情况。实验用泥为全程污泥，污泥浓度保持在3000mg/l。

2、考察污泥浓度对4～7过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NO₂ ^—N浓度至20mg/l，维持系统温度在25℃，调节COD至150mg/l，恒定pH值分别为7.5，实验用泥为全程污泥，污泥浓度分别为2000、3000、4000mg/l，考察N₂O产生情况。

3、考察温度对4～7过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NO₂ ^—N浓度至20mg/l，恒定pH值分别为7.5，调节COD至150mg/l，实验用泥为全程污泥，污泥浓度恒定为3000mg/l，维持系统温度分别在15、25、35℃，考察N₂O产生情况。

4、考察C/N对4～7过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中NO₂ ^—N浓度至20mg/l，pH值分别为7.5，实验用泥为全程污泥，污泥浓度恒定为3000mg/l，温度恒定25℃，调节系统COD分别至60、100、150、200mg/l，考察N₂O产生情况。

实验三(5～7过程)

方案：

1、考察pH对5～7过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中溶解态NO浓度至20mg/l，维持系统温度在25℃，调节COD至150mg/l，调节pH值分别为6、7、8，考察N₂O产生情况。实验用泥为全程污泥，污泥浓度保持在3000mg/l。

2、考察污泥浓度对5～7过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中溶解态NO浓度至20mg/l，维持系统温度在25℃，调节COD至150mg/l，恒定pH值分别为7.5，实验用泥为全程污泥，污泥浓度分别为2000、3000、4000mg/l，考察N₂O产生情况。

3、考察温度对5～7过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中溶解态NO浓度至20mg/l，恒定pH值分别为7.5，调节COD至150mg/l，实验用泥为全程污泥，污泥浓度恒定为3000mg/l，维持系统温度分别在15、25、35℃，考察N₂O产生情况。

4、考察C/N对5～7过程中N₂O产生情况的影响研究

实验方法：取反硝化结束后的生活污水(不含三氮)，调节分析废水中溶解态NO浓度至20mg/l，pH值分别为7.5，实验用泥为全程污泥，污泥浓度恒定为3000mg/l，温度恒定25℃，调节系统COD分别至60、100、150、200mg/l，考察N₂O产生情况。

A过程中通过定量投加和固定控制参数的方法，研究了2～3、1～3和0～3过程中不同控制参数下N₂O的产生情况，那么对于0～1过程不同控制参数下N₂O的产生情况可以通过0～3过程数值减去1～3过程，1～2过程产生的N₂O量也可以通过1～3过程的数值减去2～3过程数值，这样对于硝化过程每一个步骤不同控制参数下产生的N₂O量就有所了解了，从而确定N₂O的具体的产生过程，同时试验还研究了硝化过程中N₂O产生的影响因素，如pH、DO、污泥浓度、温度等，这都是污水处理厂控制污水处理过程中必要的工艺控制参数，本实用新型确定了污水硝化过程中哪一步为主要的N₂O产生过程，和N₂O最少产生量条件下的pH、DO、污泥浓度和温度等的最佳值，可以知道实际污水处理厂将其工艺参数控制在此值范围内，从而达到减少N₂O释放的目的，在B过程中同样我们可以利用与A过程相同的方法，计算出反硝化过程中哪一步为N₂O最主要的产生过程和影响条件，确定出反硝化过程的N₂O减量控制的最佳pH、C/N、污泥浓度和温度等控制参数。

所采用的反应器设备

能完成以上方案还要有其他软硬件的支持，除自动控制的PLC程序设备之外，就是特殊设计的SBR反应器了，本反应器采用法兰盘密封，中间有橡胶密封垫，防止气体泄漏，在反应器的下端设有底座，底座的尺寸设计和磁力搅拌器大小正好相配。反应器四周缠有加热电阻，可以给反应器内污水加热，通过磁力搅拌器的温度探头可以感知反应器内温度，温度的高低通过PLC程序控制在设定范围内。反应器进水采用蠕动崩，进水均匀，速度较快。反应器的排水方式为电动阀排水，按照PLC设定的程序，打开关闭排水阀。反应器的曝气阀由电磁阀控制，它可以高频率的迅速开关，以达到反应器中设定的溶解氧(DO)值。在反应器的侧面开有三个空，用于装pH、DO、ORP探头，用来了解反应器内的反应情况和控制参数值。探头记录的数据通过数据线传输给PLC程序，反馈在电脑上位机画面上，方便操作者运行控制和了解反应器内的反应状况。由于反应器整体密封，采用磁力搅拌器搅拌的方式增加反应器内的返混程度，因此反应器内需要一个长约5cm的转子，转子在磁力搅拌器的磁力作用下不断转动，从而带动反应器内混合溶解的搅动，用磁力搅拌器代替传统的搅拌器，带来的一个新的问题就是曝气头的安装问题，本反应器经过了特殊的设计，克服了曝气头位置影响转子转动的问题，那就是在反应器底部靠上2cm的位置架空一个环形曝气管，气管一头延伸出反器外部，接上曝气电磁阀。曝气管用有机玻璃条粘与反应器内壁上，在曝气管一周120度角位置开三个小孔，装三个曝气头，保证反应器内曝气均匀，同时不影响下面磁力搅拌器转子的转动。反应器顶部采法兰盘上开有5个小孔，小孔与其连接部件间通过橡皮泥密封，他们分别是加酸、加碱孔，温度探头孔和气体收集空，收集出来的气体首先经过U型硅胶干燥管，之后收集与气体采样袋中，去采样带中混合气体用气象色谱仪分析其中N₂O量，还有一个孔是用于连接平衡反应器内的气压的压力平衡器，此压力平衡器也是自己开发，利用一个U型管连接与一个盛有半瓶水的水平，水平开盖与大气压相通，当集气系统压力过大或反应器内压力过大时，或者是集气系统某地方漏气都可以通过U型管内的液位反应出来，从而为把握反应器内压力提供依据。

本技术方案分为A、B两过程，A部分为硝化过程，B部分为反硝化过程。A这个过程首先通过说明书附图中的水泵1，将水箱2中准备好的反硝化后的生活污水打入密封的SBR反应器中，当水加至指定的位置，关闭水泵1，打开电磁阀22和曝气泵3，并通过曝气头5开始向反应器中曝压缩空气，在整个曝气过程中pH测定仪7、DO测定仪8和ORP测定仪9始终在线检测水质的变化，反映水质的不同状态，其中pH的控制是通过加酸和加碱系统来平衡所需要的pH值的。利用温度感应探头18时刻在线感知反应器内的温度，为研究其工艺控制参数提供必要的工具。反应器的加热是利用加热电阻16提供的。在反应器内的曝气开始的同时，反应器底部磁力搅拌器19也同时开始工作，保证反应器内的混合均匀。这一起都是利用电脑和PLC控制系统自动完成的，反应过程中水质指标通过4取水样口取出反应器内水样进行常规化验，而此过程产生的N₂O气体则通过气体采样口11、气体干燥管12后收集在气体采样袋13之中，SBR反应器中的压力用压力调节和平衡系统维持恒定。最后通过气相色谱仪对其进行定量分析，在反应结束后由电动排水阀将反应器中的水排出去。为了控制反应器中一定量的污泥浓度，还需要同过排泥管定时排出剩余污泥。B部分除了向反应器中曝气采用氮气以外其余部分于A一致。

应用本实用新型的试验方法和设备可以成功的确定污水处理过程中复杂的连续的生化反应得具体哪一步为N₂O的主要产生源，由于生化反应的连续性，应用一般的方法不可能实现其停止在中间的某一步过程中，而本实用新型利用巧妙的试验方法设计，成功的分离了每一个生物化学反应过程，同时利用特定的试验设备，还可以准确的确定出了N₂O的产生量的多少和影响因素，有些步骤是主要产生源，可能会产生很多N₂O，有些步骤可能是次要产生源，产生量少一些，还有些步骤可能并不产生N₂O，因此我们就可以知道具体哪一个生化反应步骤才是N₂O的最直接的产生过程，并对其重点控制，找出减少这个过程中N₂O减少的工艺控制参数，从而最终确定了减少N₂O产生的控制策略，实现污水处理过程中N₂O的减量控制。

由于实际污水处理厂目前运行过程基本没有考虑N₂O的产生量，因此也就更不知道控制N₂O产生的工艺控制参数，通过以上方法得到的结果恰恰可以指导了实际污水处理厂在污水脱氮的硝化和反硝化过程中应该控制在什么工艺参数条件下，可以最大限度的减少N₂O的产生。因此本方法的最大创新在于成功分离出连续复杂生化反应重具体步骤过程的N₂O产生情况，并对其具体多少进行定量分析和影响因素确定。最大的有益效果就是这时一套实现污水处理厂N₂O产生减量的控制方法。另外它不仅适用于污水处理厂，它可以适用于任何污水处理系统中N₂O产生的减量控制。

Claims

1.研究污水脱氮过程中N₂O产生的设备，其特征在于：

采用PLC程序控制pH测定仪、DO测定仪和ORP测定仪以及温度感应探头，在反应器中采用磁力搅拌器搅拌，电磁阀曝气和电动阀排水，采用法兰密封的顶部结构，采用水封的方式实现利用大气压来平衡反应器内的压力，采用环形曝气管，悬空粘于反应器内壁，同时在环形曝气管上均匀开至少两个用于装曝气头的小孔，还包括用于测定N₂O的U型干燥管和气体采样袋，气体流量计。