[发明专利]探究造纸污水处理曝气量对各GHG排放源影响的方法

说明书

本发明公开了一种探究造纸污水处理曝气量对各GHG排放源影响的方法，在ASM1模型的基础上，建立造纸污水处理过程的温室气体排放机理模型；采集现场污水数据，对进水COD和TN进行组分划分，获得ASM1模型中的变量；建立温室气体排放实验模型，验证机理模型的准确性；设置不同的曝气量作为机理模型的输入，对造纸污水处理过程进行仿真实验，计算各排放源的温室气体排放量；采用Pearson相关系数法，计算曝气量与各排放源温室气体排放量之间的相关系数。本发明可以评估曝气量对各温室气体排放源的影响程度，探究溶解氧变化对温室气体排放的影响途径，为通过溶解氧控制实现温室气体减排的可行性研究提供理论基础。

技术领域

本发明涉及造纸污水生化处理过程温室气体排放的技术领域，具体涉及一种探究造纸污水处理曝气量对各GHG排放源影响的方法。

背景技术

造纸污水排放量在我国工业污水排放量中位居前列。造纸污水在常用的活性污泥法处理过程中，会产生大量的温室气体(CO₂、CH₄和N₂O)。其排放途径主要分为两种：(1)直接排放，污水中的污染物经过微生物的降解作用所产生的温室气体；(2)间接排放，处理过程中伴随化学品投放、电能消耗和后续污泥处理所间接产生的温室气体。温室气体排放至大气，造成对造纸工业“隐形”的二次污染。

溶解氧浓度是影响活性污泥法污水处理过程的众多变量中最关键的参数之一。溶解氧浓度影响温室气体的排放量，过高的溶解氧使得曝气机耗电产生的温室气体增加，过低的溶解氧浓度又会引起反硝化过程的N₂O大量产生。溶解氧是由曝气机向好氧池中鼓入空气，氧气溶入水中形成的，溶解氧浓度与曝气机的曝气量成线性关系。因此曝气量是造纸污水A/O处理工艺过程中一个重要的工艺参数，对温室气体排放量的影响较大。另外，在造纸污水处理过程中温室气体的排放源较多，各排放源的温室气体排放量受曝气量的影响程度不同。

造纸工业正在面临着巨大的温室气体排放压力，对温室气体的排放控制需求十分迫切。溶解氧控制手段普遍应用于污水处理过程，结合曝气量对各温室气体排放源的影响，将温室气体排放量纳入溶解氧控制系统是目前造纸工业温室气体减排的一个趋势。利用Pearson相关系数评估曝气量对温室气体排放量的影响程度，探究影响温室气体排放的主导因素，可以为通过溶解氧控制实现温室气体减排的可行性研究提供理论基础。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种探究造纸污水处理曝气量对各GHG排放源影响的方法，用于评估曝气量的变化对各排放源的温室气体排放量的影响，揭示在曝气量的变化下，对温室气体排放量影响最大的排放源，为实现温室气体减排的溶解氧优化控制提供理论基础。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种探究造纸污水处理曝气量对各GHG(Green House Gas，温室气体)排放源影响的方法，所述的方法包括以下步骤：

S1、在ASM1(Activated Sludge Model No.1，活性污泥1号模型)模型的基础上，建立造纸污水处理过程的温室气体排放机理模型，该温室气体排放机理模型包括温室气体直接排放模型和温室气体间接排放模型；

S2、采集现场污水数据，对进水COD(Chemical Oxygen Demand，化学需氧量)和TN(Total Nitrogen，总氮)进行组分划分，获得ASM1模型中的变量；

S3、建立温室气体排放实验模型，验证温室气体排放机理模型的准确性；

S4、设置不同的曝气量作为温室气体排放机理模型的输入，对造纸污水处理过程进行仿真实验，获得各排放源的温室气体排放量；

S5、采用Pearson相关系数法，计算曝气量与各排放源温室气体排放量之间的相关系数，找出对温室气体影响最大的排放源。

进一步地，所述的步骤S1过程如下：