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全球变暖对策－5: 热度 2 NPOJWG 2016-3-28 08:33; 温室效应气体缓和策略　　要抑制温室效应气体的发生，降低大气中的浓度，需要知道温室效应气体的性质。在温室效应气体中占大部分的二氧化碳，由于会因化石燃料的燃烧而产生，所以需要减少其发生源的能源（发电、热、动力）、产业、运输、家庭等各部门中消费量的对策，再加上节能、碳固定等广泛领域的技术面及政策面的对策，使社会整体减少温室效应气体的排出，构筑低碳社会，这才是基本。这些的努力现在正通过国际性框架在进行着政策、企业、家庭的自主性努力，并期待着更进一步强化。　　在海洋等大面积水域里，由水面溶入二氧化碳，然后被海藻类等吸收，将碳固定化并排出氧，此为全球变暖适应对策。但是，如果水中的亚硝酸NO2-N和硝酸NO3-N等蓄积形成富营养化现象的话，就会产生有二氧化碳约300倍温室效应的一氧化二氮N2O的危险。而且，在一般的活性污泥法生物处理的排水处理设施中，废水中的氨氮NH4-N会变为亚硝酸NO2-N和硝酸NO3-N而蓄积从而产生一氧化二氮。抑制从富营养化水域和排水处理设施中排出一氧化二氮，此为可在水边进行的全球变暖缓和对策。・抑制一氧化二氮(N2O)的产生　　一氧化二氮具有二氧化碳约300倍的暖化效果，所以抑制其产生是很重要的。但一氧化二氮是在氨氮NH4→亚硝酸NO2·硝酸NO3→氮N2的氮循环过程中产生的，所以还没有确立有效的对策技术。氮的循环根据好氧·厌氧条件和硝酸菌·脱氮菌存在的不同而不同，所以难以掌握一氧化二氮是否产生和其程度，其对策方法也各不一样。一氧化二氮人为性的发生源有使用氮肥料的农地和污水中含有氨氮的排水处理设备等。　　在公共下水处理设备和畜产污水处理设备等中的有机物处理一般是通过活性污泥法进行，在活性污泥处理槽中进行曝气分解有机物。污水中含有的氨氮通过曝气利用活性化的硝化细菌由亚硝酸NO2到硝酸NO3。由于这个亚硝酸NO2和硝酸NO3在曝气槽内的蓄积就产生了一氧化二氮N2O。拥有生物氮处理工序的排水处理设备中，通过在后工序设置厌氧槽，可使硝酸NO3分解到氮N2以除去氮，但是在曝气槽中会产生一氧化二氮N2O。而且曝气槽产生的剩余污泥中也会产生一氧化二氮N2O，如果污泥成厌氧状态的话也会产生甲烷CH4。　　一氧化二氮N2O产生的原理在河流和湖泊中也是同样的。流入河流和湖泊中的氨氮通过水中的氧而被硝化，以亚硝酸NO2·硝酸NO3的形式蓄积。另外，由于农业废水和生活排水中也存在硝酸NO3，所以硝酸NO3会被蓄积在水域中产生一氧化二氮。而且如果水底部呈厌氧状态的话还会产生甲烷CH4。　　为抑制一氧化二氮的产生，就要不让亚硝酸NO2和硝酸NO3蓄积在水中。要使硝酸NO3分解到氮的话，和生物性氮处理一样，需要在厌氧状态下的脱氮菌。在活性污泥处理槽中创造出厌氧状态使脱氮菌活性化的话，氨氮NH4→亚硝酸NO2·硝酸NO3→氮N2的这个反应就能迅速进行，抑制一氧化二氮的产生。 ★利用碳素纤维抑制一氧化二氮的产生　　碳素纤维水质净化材通过利用附着在碳素纤维大表面积上的微生物的活动来分解去除有机物和氮·磷等营养盐类。将碳素纤维放入水中后会散张开形成碳素纤维团，在表面呈好氧条件而附着硝化细菌，在内部呈厌氧状态则附着脱氮菌。因此，氨氮通过表面的硝化细菌被硝化成硝酸，再通过内部的脱氮菌从硝酸分解为氮和水，而氮则扩散到大气中。碳素纤维生物膜内因存在有好氧条件的硝化菌和厌氧条件的脱氮菌，所以可迅速进行氮分解反应，抑制温室效应气体一氧化二氮的产生。　　同样，在河流和湖泊的水质净化中通过利用碳素纤维水质净化材，可迅速除去水中的氨氮和硝酸等中的氮，不仅可以得到较高的氮去除效果，而且还可抑制温室效应气体一氧化二氮的发生。活性污泥中一氧化二氮(N2O)的产生利用碳素纤维抑制一氧化二氮(N2O)的产生活性污泥法和碳素纤维法的温室效应气体产生量的比较活性污泥法和碳素纤维法的氮消减量的比较出处：日本水生态协会水质净化结果出处： Mitigation of nitrous oxide (N2O) emission from swine wastewater treatment in an aerobic bioreactor packed with carbon fibers, Takahiro YAMASHITA, Ryoko YAMAMOTO-IKEMOTO, Hiroshi YOKOYAMA, Hirofumi KAWAHARA, Akifumi OGINO, Takashi OSADA, Animal Science Journal, In Press, 2015; 个人分类: 一般介绍|5390 次阅读|11 个评论

活性污泥数学模型开发和应用的现状和未来的趋势: zhironghu 2009-3-27 09:13; 摘要 : 活性污泥模型借助于免费的和商业化的模拟软件在活性污泥工艺的优化设计和运行以及研究中得到了广泛的应用并积累了丰富的经验。可是，这些应用大多集中在一个污水处理厂的主流工艺部分即这种优化仅仅是局部的优化 , 并没有考虑污泥处理工艺对主流工艺影响的整体的优化。随着水污染控制要求的提高，污水处理厂出水氮磷的排放标准要求也变得更加严格 , 特别是在要求污水处理厂节能减排的情况下。因此，现在污水处理厂的数学模拟已经朝全污水处理厂模拟的方向发展，着眼于污水处理厂整体的优化设计和运行。随着厌氧消化模型和旁流工艺模型的开发，建立包括一个污水处理厂水区 (主流处理工艺)和泥区(污泥处理工艺)以及旁流处理工艺(厌氧消化，脱水，浓缩中产生的液体通常称为上清液，浓缩液，废弃水)在内的全厂污水处理工艺模型已经成为可能。全污水处理厂数学模拟将是污水处理厂节能减排方案分析和评价的重要工具。 BioWin 模型是一个综合的全污水处理厂模型已经经过十多年的开发并且已经在工程中得到广泛应用。为了对全污水处理厂的数学模拟有一个全面的了解 , 本文将对 BioWin 数学模型的主要特征作一综合的介绍。全污水处理厂数学模型; 个人分类: 城市污水处理工艺技术|5560 次阅读|0 个评论

基于GPS-X建立的污水处厂工艺模型可以解决哪些实际问题？: zhironghu 2009-3-20 08:04; 基于GPS-X建立的污水处理工艺模型包括全污水处理厂的数学模型可用于： · 工艺设计：可以进行全面高效的处理工艺的设计和比选。 · 工艺优化：可以有效协助处理厂进行工艺的升级和改造。 · 控制方案优化：可以对处理厂的各种控制方案进行模拟和评估。 · 节约建设与运行成本：通过模拟和优化，可显著减少建设投资、运行能耗、药耗及相关费用。 · 运行方案评估：预测进水水量水质变化导致的系统的动态响应，识别工艺运行故障，进行工艺调试。 · 运行管理人员的决策支持工具：通过离线或在线模拟，协助操作人员进行处理厂运行控制与管理。 · 实时控制：以模型和各种工况分析为基础进行污水处理厂在线控制。 · 学习与科研工具：帮助使用者对污水处理除碳、脱氮、除磷、厌氧发酵等过程加深理解与应用。数学模型应用于工程实践已经不是一个问题了。问题是如何使用模型。; 个人分类: 城市污水处理工艺技术|4791 次阅读|0 个评论

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