【技术实现步骤摘要】
本技术涉及污水处理，尤其涉及一种污水处理系统气体排放通量的测量系统。
技术介绍
1、污水处理行业在水污染治理与防治中发挥着决定性作用，污水处理行业属于能源密集型行业，也是重要的碳排放行业。污水处理过程中排放的温室气体主要包括二氧化碳(co2)、甲烷(ch4)、氧化亚氮(n2o)三种，是重要的温室气体直接排放源。为推动污水处理行业的减污降碳、提质增效，首先应对污水系统的温室气体排放进行完整准确的核算，为提出碳中和的具体实施路径奠定基础。污水处理系统温室气体排放量的实测过程现阶段主要采用的方法包括：气袋采样法、漂浮型气体通量箱法以及静态箱法等。污水系统需要采用输送、静沉、混合、搅拌、通气、过滤等多种方式的组合才能完成处理过程，污水在构筑物中的存在状态可分为曝气和非曝气两类，不同状态下测量温室气体排放量需要采用不同的装置和方法。其中气袋法只适用于曝气水面所逸散的温室气体的采样测量，对于非曝气的水面无法采用。气袋法的取样过程较为粗放，安装固定及封闭气袋等过程依赖于操作人员动作熟练程度和速度，容易造成取样时间无法准确计量，从而影响最终结果。气体通量箱法的缺点在于，需要配置稳定的载气源及气体收集装置，结构较为复杂，携带不方便，操作难度大；当通量箱内的温室气体排放通量过低时，进气气流和出气气流之间的气体浓度差异无法检测，造成结果的偏差。静态箱法的缺点是，不适合于曝气区域的水面温室气体排放测量；不能监测温室气体变化速率快，易于产生大量气态通量波动的水气界面，也不适合于进水波动巨大的场景。
2、综上所述，由于污水系统需要采用压力或重力
技术实现思路
1、本技术的技术目的是解决曝气和非曝气的污水水面逸散或释放气体速率差别巨大，对其中的温室气体排放量的测量需要针对不同污水状态而采用不同的测量装置，测量过程复杂，操作繁琐的难题。通过动态控制测量装置集气区处于压力平衡状态、精确测量气体收集量，解决了现有方法易受到气体压力、取样速度等因素影响而对温室气体检测产生偏差的难题。
2、为实现上述目的，本技术提供了一种污水处理系统气体排放通量的测量系统，所述污水处理系统气体排放通量的测量系统包括：
3、集气装置，一端具有开口的半封闭筒状结构，具有夹层，其开口朝下倒扣于污水的水面进行收集污水排放出的气体；
4、控制装置，通过向所述集气装置的夹层内通入气体或水以改变所述集气装置的重量，以抵消所述集气装置收集气体后浮力的变化所带来的影响；
5、测量装置，用于对收集的气体进行测定测量。
6、优选地，所述集气装置包括内壳体，所述内壳体的外部套设有外壳体，所述外壳体和所述内壳体之间形成密闭的第一腔体，所述内壳体的内部为第二腔体，所述内壳体底部设置有使所述第二腔体与外界相通的开口。
7、优选地，所述控制装置包括：
8、进排水管，与所述第一腔体连通并且一端延伸设置于所述第一腔体的底部；
9、水箱，通过所述进排水管与所述第一腔体连通；
10、进排气管，一端与所述第一腔体连通，另一端连接有第一气泵，通过所述第一气泵向所述第一腔体内泵入或抽出空气。
11、优选地，所述测量装置包括：
12、取样气管，一端与所述第二腔体连通，另一端连接检测仪，且所述取样气管上设置有第二气泵用于将采样气体抽出；
13、液位计，用于测量所述第二腔体内的液位；
14、压力传感器，用于测量所述第二腔体内的压力，且与所述第一气泵电性连接；
15、温度传感器，用于测量所述第二腔体内的温度；
16、其中所述检测仪为傅里叶红外检测仪。
17、优选地，所述取样气管上设置有出气管，所述出气管的末端可拆卸的设置有集气袋。
18、优选地，所述进排水管、进排气管、取样气管以及出气管上均设置有阀体。
19、优选地，所述外壳体外部滑动设置有若干限位杆，所述限位杆顶端设置有吊环，在集气状态下，通过所述吊环将所述集气装置悬挂放置于污水水面处，所述集气装置在污水变动的浮力作用下可沿所述限位杆上下移动。
20、本技术提供的污水处理系统气体排放通量的测量系统，具有的有益效果如下：
21、(1)针对污水系统中不同状态下污水水面逸散或释放的温室气体量差别巨大，测量难以采用单一的装置和方法的缺点，本技术提供了一种可同时适用于曝气水面和非曝气水面的污水温室气体排放量的测量装置和方法，对于污水水面逸散或释放温室气体剧烈和缓慢的情况均有良好的适用性，可以实现污水系统温室气体排放量的简便、快速测量。
22、(2)本技术通过动态控制测量装置在污水液面的浮动状态，保持气体不同逸散速率条件下测量装置中集气区的压力恒定，在曝气区域或温室气体剧烈释放区域可实现温室气体可控快速采集和测量；在非曝气区或温室气体逸散缓慢区域可实现温室气体的长时间连续采集。
23、(3)本技术解决了气袋法仅适用于曝气水面采样，且取样过程粗放、难以准确控制取样时间的问题，通过控制测量装置的集气区内所收集气体的压力处于动态平衡状态，并利用静压液位计实现收集的温室气体体积的准确计量，测量过程精准可控。
24、(4)本技术解决了气体通量箱法在非曝气的污水区域可温室气体逸散量较低的污水区域的适用性差的问题，通过动态控制测量装置在污水液面的浮动状态，实现在非曝气区或温室气体逸散缓慢区域长时间进行温室气体的连续采集。同时本技术的测量装置不需要配置稳定载气源，结构较气体通量箱法简单，且操作较为简便，降低了对操作人员的技术要求。另外，本技术的测量装置可以采用钢丝绳穿过限位杆顶吊环，方便在污水池中的任意位置进行吊装，可以适用于较大水面的污水处理池中的布点采样。
25、(5)本技术解决了静态箱不适合于曝气区域的水面温室气体排放量测量的问题，在各种状态的污水水面都有良好的适用性；本技术可实现动态采集逸散或释放气体，并通过傅里叶红外检测仪实现多种温室气体同步的在线检测，采集和测量过程简便、迅速，解决了静态箱为满足进行测量数据的线性拟合需要，单个点位需要至少采用5个气体样品，从而增加了测量工作量和操作强度的难题；本技术的测量装置集气区内气压值可以动态控制在设定范围内，避免了静态本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种污水处理系统气体排放通量的测量系统，其特征在于，所述污水处理系统气体排放通量的测量系统包括：
2.根据权利要求1所述的污水处理系统气体排放通量的测量系统，其特征在于，所述集气装置包括内壳体，所述内壳体的外部套设有外壳体，所述外壳体和所述内壳体之间形成密闭的第一腔体，所述内壳体的内部为第二腔体，所述内壳体底部设置有使所述第二腔体与外界相通的开口。
3.根据权利要求2所述的污水处理系统气体排放通量的测量系统，其特征在于，所述控制装置包括：
4.根据权利要求3所述的污水处理系统气体排放通量的测量系统，其特征在于，所述测量装置包括：
5.根据权利要求4所述的污水处理系统气体排放通量的测量系统，其特征在于，所述取样气管上设置有出气管，所述出气管的末端可拆卸的设置有集气袋。
6.根据权利要求5所述的污水处理系统气体排放通量的测量系统，其特征在于，所述进排水管、进排气管、取样气管以及出气管上均设置有阀体。
7.根据权利要求6所述的污水处理系统气体排放通量的测量系统，其特征在于，所述外壳体外部滑动设置有若干限位杆，所
...【技术特征摘要】
1.一种污水处理系统气体排放通量的测量系统，其特征在于，所述污水处理系统气体排放通量的测量系统包括：
2.根据权利要求1所述的污水处理系统气体排放通量的测量系统，其特征在于，所述集气装置包括内壳体，所述内壳体的外部套设有外壳体，所述外壳体和所述内壳体之间形成密闭的第一腔体，所述内壳体的内部为第二腔体，所述内壳体底部设置有使所述第二腔体与外界相通的开口。
3.根据权利要求2所述的污水处理系统气体排放通量的测量系统，其特征在于，所述控制装置包括：
4.根据权利要求3所述的污水处理系统气体排放通量的测量系统，其特征在于，所述测量装置包...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹建平，杜兵，刘寅，何然，王珊，
申请(专利权)人：北京市生态环境保护科学研究院，
类型：新型
国别省市：
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