一种用于污水处理厂的温室气体监测方法技术

本发明专利技术提供了一种用于污水处理厂的温室气体监测方法，涉及污水处理技术领域。该方法通过获取污水处理厂的气体收集类型；并基于污水处理厂属于集中式气体收集类型或非集中式气体收集类型分别采用集中式气体收集方式或非集中式气体收集方式确定待检测排口或待检测池体的温室气体排放量；最后基于所测间接碳排放量和直接温室气体排放量计算污水处理厂的碳排放总量。本发明专利技术的温室气体监测方法可适用于地上式或地下式多种类型的污水处理厂，方法操作简便高效，具有较强的普适性。具有较强的普适性。具有较强的普适性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于污水处理厂的温室气体监测方法


[0001]本专利技术涉及污水处理温室气体排放
，尤其是涉及一种用于污水处理厂的温室气体监测方法。

技术介绍

[0002]温室气体排放导致的气候变暖问题已成为全球所面临的重要环境问题之一，我国已经将实现碳达峰和碳中和作为未来的目标。而对温室气体排放量的监测与核算是开展碳减排工作的基础。城市污水处理系统作为市政基础设施的重要组成部分，也是主要的碳排放源之一。为实现污染物的转化和去除，污水处理厂会产生能源及资源的消耗，同时在运行过程中因各种生物及化学作用会直接排放CO2、CH4和N2O等温室气体。
[0003]现阶段对我国污水处理行业的碳排放核算的研究还存在总排放清单和主要排放位点不够完善的问题。目前所采用的污水处理厂温室气体排放量的核算方法大多基于国际气候变化专门委员会(IPCC)所推荐的方法。但由于各国污水水质及处理工艺方法存在较大差异，其核算结构可能与我国污水处理厂实际碳排放量存在较大出入。因此，开展污水处理厂温室气体排放监测对于掌握我国污水处理厂气体排放规律进而完善碳排放核算方法具有重要意义。
[0004]现有的温室气体排放监测多采用在线监测方法，即通过在排气烟囱安装取样装置、烟气测量装置等实现温室气体排放通量的实时监测，更适用于火电、钢铁等具有单一的固定排放源且排放浓度较高的行业。而由于污水处理厂中更多的为分散排放源，且排放的温室气体浓度较低，水汽含量高，背景干扰值大，现有的在线监测方法并不完全适用，需要结合污水处理厂的特点，开发一种具有普适性的适用于污水处理厂的温室气体监测方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于污水处理厂的温室气体监测方法，以解决现有技术中存在的温室气体监测方法不适用于污水处理厂的温室气体排放模式的技术问题。本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0007]本专利技术提供的一种用于污水处理厂的温室气体监测方法，包括如下步骤：
[0008]获取污水处理厂的气体收集类型；其中，所述气体收集类型包括集中式气体收集类型和非集中式气体收集类型；
[0009]基于所述污水处理厂属于集中式气体收集类型或非集中式气体收集类型分别采用集中式气体收集方式或非集中式气体收集方式确定待检测排口或待检测池体的温室气体排放量；
[0010]基于所测间接碳排放量和直接温室气体排放量计算污水处理厂的碳排放总量。
[0011]根据一种优选实施方式，所述的获取污水处理厂的气体收集类型的步骤包括：
[0012]判断污水处理厂是否为地下厂或地上厂；
[0013]若为地下厂，则确定污水处理厂属于集中式气体收集类型；
[0014]若为地上厂，则判断污水处理厂是否加盖并具有统一气体收集处理系统；若是，则确定污水处理厂属于集中式气体收集类型，若否，则确定污水处理厂属于非集中式气体收集类型。
[0015]根据一种优选实施方式，基于所述污水处理厂属于集中式气体收集类型采用集中式气体收集方式确定待检测排口的温室气体排放量的步骤包括：
[0016]获取污水处理厂的集中气体排口的位置及数量；
[0017]采用离线检测或在线检测方式检测每个排口的温室气体排放量；
[0018]其中，所述离线检测方法包括：结合待检测排口气体收集处理系统的气体流速与排口构造，采用离线气体流量测定仪，获取该排口气体流量，采用气体采样袋取数个平行样品，并用气象色谱仪测定气袋样品中CO2、CH4与N2O三种温室气体排放浓度；
[0019]所述在线检测方法包括：结合待检测排口气体收集处理系统气体流速与排口构造，在待检测排口处安装在线温室气体监测装置；其中，所述在线温室气体监测装置用于监测待检测排口处的集中式温室气体流量数据和温室气体排放浓度数据，以得到每个待检测排口处的温室气体排放量。
[0020]将所有待检测排口的温室气体排放量相叠加得到污水处理厂温室气体总排放量。
[0021]根据一种优选实施方式，基于所述污水处理厂属于非集中式气体收集类型采用非集中式气体收集方式确定待检测池体的温室气体排放量的步骤包括：
[0022]在每个待检测池体的液面上安装气体采集箱；
[0023]在所述气体采集箱的末端连接气体监测及取样装置，所述气体监测及取样装置用于通过气袋取样和离线气相色谱法获得非曝气池体中温室气体释放速率或曝气池体中温室气体的气体流量和气体浓度，进而得到单个待检测池体的温室气体排放量；
[0024]将所有待检测池体的温室气体排放量相叠加得到污水处理厂温室气体总排放量。
[0025]根据一种优选实施方式，基于所述污水处理厂属于非集中式气体收集类型采用非集中式气体收集方式确定待检测池体的温室气体排放量的步骤还包括：
[0026]当所述待检测池体为非曝气池体时，使气体采集箱内的气体在所述气体采集箱和气体监测及取样装置之间实现循环，且每隔1～10min采用气袋取样，然后通过气相色谱法测定气袋样品中CO2、CH4与N2O温室气体排放通量累计浓度，通过计算气体浓度变化速率，获得非曝气池体中温室气体释放速率；结合气体采集箱的箱体底面积和池体底面积换算得到非曝气池体中CO2、CH4与N2O温室气体排放量；
[0027]当所述待检测池体为曝气池体时，通过气体监测及取样装置测到气体流量数据，并采用气袋取样，然后通过气相色谱法测定气袋样品中CO2、CH4与N2O温室气体浓度，结合气体采集箱的箱体底面积和池体底面积换算得到曝气池体中CO2、CH4与N2O温室气体排放量。
[0028]根据一种优选实施方式，所述气体采集箱包括漂浮组件和采样箱，所述漂浮组件设置在所述采样箱的底部边缘，在所述采样箱的内部设有风扇，所述采样箱内连接有气体循环管和采样箱取样管，其中，所述气体循环管的管口位于所述采样箱的箱体顶部，在所述气体循环管上设有第一气体阀门，所述采样箱取样管的管口延伸至所述采样箱的箱体底部设置；
[0029]所述气体监测及取样装置包括非曝气单元和曝气单元，所述非曝气单元包括循环
泵、非曝气单元进气管和非曝气单元循环气体出气管，其中，所述非曝气单元进气管的一端与所述循环泵的进气端相连接，另一端与所述采样箱取样管相连接；所述非曝气单元循环气体出气管的一端与所述循环泵的出气端相连接，另一端与气体循环管相连接，且在所述循环泵的出气端还连接有非曝气单元出气管，在所述非曝气单元出气管上连接有非曝气单元取样管，在所述非曝气单元取样管上设有第一取样阀门；
[0030]所述曝气单元包括曝气单元进气管、第一流量计和曝气单元出气管，其中，所述曝气单元进气管的一端与采样箱取样管相连接，另一端与所述第一流量计的进气端相连接，且在所述曝气单元进气管上设有第二气体阀门；所述曝气单元出气管的一端与所述第一流量计的出气端相连接，在所述曝气单元出气管上连接有曝气单元取样管，所述曝气单元取样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于污水处理厂的温室气体监测方法，其特征在于，包括如下步骤：获取污水处理厂的气体收集类型；其中，所述气体收集类型包括集中式气体收集类型和非集中式气体收集类型；基于所述污水处理厂属于集中式气体收集类型或非集中式气体收集类型分别采用集中式气体收集方式或非集中式气体收集方式确定待检测排口或待检测池体的温室气体排放量；基于所测间接碳排放量和直接温室气体排放量计算污水处理厂的碳排放总量。2.根据权利要求1所述的用于污水处理厂的温室气体监测方法，其特征在于，所述的获取污水处理厂的气体收集类型的步骤包括：判断污水处理厂是否为地下厂或地上厂；若为地下厂，则确定污水处理厂属于集中式气体收集类型；若为地上厂，则判断污水处理厂是否加盖并具有统一气体收集处理系统；若是，则确定污水处理厂属于集中式气体收集类型，若否，则确定污水处理厂属于非集中式气体收集类型。3.根据权利要求1所述的用于污水处理厂的温室气体监测方法，其特征在于，基于所述污水处理厂属于集中式气体收集类型采用集中式气体收集方式确定待检测排口的温室气体排放量的步骤包括：获取污水处理厂的集中气体排口的位置及数量；采用离线检测或在线检测方式检测每个排口的温室气体排放量；其中，所述离线检测方法包括：结合待检测排口气体收集处理系统的气体流速与排口构造，采用离线气体流量测定仪，获取该排口气体流量，采用气体采样袋取数个平行样品，并用气象色谱仪测定气袋样品中CO2、CH4与N2O三种温室气体排放浓度；所述在线检测方法包括：结合待检测排口气体收集处理系统气体流速与排口构造，在待检测排口处安装在线温室气体监测装置(3)；其中，所述在线温室气体监测装置(3)用于监测待检测排口处的集中式温室气体流量数据和温室气体排放浓度数据，以得到每个待检测排口处的温室气体排放量；将所有待检测排口的温室气体排放量相叠加得到污水处理厂温室气体总排放量。4.根据权利要求1所述的用于污水处理厂的温室气体监测方法，其特征在于，基于所述污水处理厂属于非集中式气体收集类型采用非集中式气体收集方式确定待检测池体的温室气体排放量的步骤包括：在每个待检测池体的液面上安装气体采集箱(1)；在所述气体采集箱(1)的末端连接气体监测及取样装置(2)，所述气体监测及取样装置(2)用于通过气袋取样和离线气相色谱法获得非曝气池体中温室气体释放速率或曝气池体中温室气体的气体流量和气体浓度，进而得到单个待检测池体的温室气体排放量；将所有待检测池体的温室气体排放量相叠加得到污水处理厂温室气体总排放量。5.根据权利要求4所述的用于污水处理厂的温室气体监测方法，其特征在于，基于所述污水处理厂属于非集中式气体收集类型采用非集中式气体收集方式确定待检测池体的温室气体排放量的步骤还包括：当所述待检测池体为非曝气池体时，使气体采集箱(1)内的气体在所述气体采集箱(1)
和气体监测及取样装置(2)之间实现循环，且每隔1～10min采用气袋取样，然后通过气相色谱法测定气袋样品中CO2、CH4与N2O温室气体排放通量累计浓度，通过计算气体浓度变化速率，获得非曝气池体中温室气体释放速率；结合气体采集箱(1)的箱体底面积和池体底面积换算得到非曝气池体中CO2、CH4与N2O温室气体排放量；当所述待检测池体为曝气池体时，通过气体监测及取样装置(2)测到气体流量数据，并采用气袋取样，然后通过气相色谱法测定气袋样品中CO2、CH4与N2O温室气体浓度，结合气体采集箱(1)的箱体底面积和池体底面积换算得到曝气池体中CO2、CH4与N2O温室气体排放量。6.根据权利要求4所述的用于污水处理厂的温室气体监测方法，其特征在于，所述气体采集箱(1)包括漂浮组件(11)和采样箱(12)，所述漂浮组件(11)设置在所述采样箱(12)的底部边缘，在所述采样箱(12)的内部设有风扇(121)，所述采样箱(12)内连接有气体循环管(14)和采样箱取样管(13)，其中，所述气体循环管(14)的管口位于所述采样箱(12)的箱体顶部，在所述气体循环管(14)上设有第一气体阀门(141)，所述采样箱取样管(13)的管口延伸至所述采样箱(12)的箱体底部设置；所述气体监测及取样装置(2)包括非曝气单元(21)和曝气单元(22)，所述非曝气单元(21)包括循环泵(211)、非曝气单元进气管(213)和非曝气单元循环气体出气管(212)，其中，所述非曝气单元进气管(213)的一端与所述循环泵(211)的进气端相连接，另一端与所述采样箱取样管(13)相连接；所述非曝气单元循环气体出气管(212)的一端与所述循环泵(211)的出气端相连接，另一端与气体循环管(14)相连接，且在所述循环泵(211)的出气端还连...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晓雪，蒋红与，刘永杰，蒋博峰，莫元敏，冒建华，安莹玉，薛晓飞，
申请(专利权)人：北控水务中国投资有限公司，
类型：发明
国别省市：