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LI-7820應(yīng)用案例—定量測量廢水處理廠的N2O排放

瀏覽次數(shù):1074 發(fā)布日期:2023-12-6  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)
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N2O分子 圖源/www.ces.fau.edu/


氧化亞氮(N2O)是全球公認(rèn)的重要溫室氣體之一,其全球增溫潛勢(shì)約是CO2的273倍。

N2O排放的人為源包括:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、土地利用等。其中,廢水處理過程的N2O排放一直不易量化。
 

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廢水處理過程的溫室氣體排放總量,通常不是根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)而得出的。一般是基于運(yùn)營活動(dòng)以及能源消耗情況,結(jié)合特定排放因子來進(jìn)行的大致估算。而對(duì)于排放因子的確定,多基于過時(shí)的測量數(shù)據(jù)或假設(shè)條件,這一般會(huì)導(dǎo)致對(duì)排放總量的低估。
 

因此,急需準(zhǔn)確可靠的排放測量技術(shù)。目的有兩個(gè):第一,定量評(píng)估廢水處理廠當(dāng)前的N2O排放;第二,比較不同減排措施的優(yōu)劣。

在廢水處理過程中,N2O的排放主要源自微生物除氮過程的硝化和反硝化反應(yīng)。在硝化過程中,氨首先會(huì)被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽,之后轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。通過反硝化反應(yīng),硝酸鹽進(jìn)一步被還原為一氧化氮NO、氧化亞氮N2O和氮?dú)釴2
 

總部位于英格蘭考文垂的水務(wù)公司Severn Trent與LI-COR Biosciences合作開發(fā)了一種原位測量系統(tǒng),該系統(tǒng)主要組成部分包括:LI-7820 高精度N2O/H2O氣體分析儀和8200-01智能測量室。這一測量系統(tǒng)也能應(yīng)用于廢水處理過程的其他階段,從而全面了解N2O的排放量和點(diǎn)位。使用這套測量系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)將被用于更準(zhǔn)確的刻畫排放因子。

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LI-7820 便攜式高精度N2O/H2O通量測量系統(tǒng)(一)

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LI-7820 便攜式高精度N2O/H2O通量測量系統(tǒng)(二)

LI-7820 高精度N2O/H2O痕量氣體分析儀,由LI-COR Biosciences公司研發(fā)制造,該儀器基于光反饋-腔增強(qiáng)激光吸收光譜技術(shù)(OF-CEAS),堅(jiān)固便攜,重量僅為10.5kg,兩塊鋰電續(xù)航8小時(shí),測量精度為0.2ppb,響應(yīng)時(shí)間小于2s。與8200-01智能測量室結(jié)合使用,能在不到2min的時(shí)間內(nèi),快速確定N2O通量,檢出限為0.05 nmol m-2 s-1整套系統(tǒng)還集成了GPS組件,能對(duì)所測N2O通量成圖顯示。

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在天然水體表面,例如湖泊,氣體通量通常是溶解在水中的氣體擴(kuò)散到大氣的過程。這種情況類似于在土壤-大氣界面發(fā)生的溫室氣體排放。在這種情況下,可以使用8200-01智能測量室內(nèi)嵌的標(biāo)準(zhǔn)算法計(jì)算通量。而在廢水處理過程中,廢水曝氣發(fā)生反硝化反應(yīng),除了氣體自然擴(kuò)散外,還存在通過主動(dòng)曝氣過程,從水體向水面輸送N2O。因此,需要在通量計(jì)算中體現(xiàn)這種主動(dòng)曝氣輸送過程。

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為解決這個(gè)問題,研究者們?cè)?200-01智能測量室內(nèi)加入了流量計(jì),對(duì)曝氣流量進(jìn)行實(shí)測,然后使用包含此參數(shù)的修訂方程來計(jì)算通量。

Severn Trent與LI-COR Biosciences之間的合作,正在推動(dòng)一種可以應(yīng)用于整個(gè)行業(yè)的全新測量方法。這一方法有利于更準(zhǔn)確地評(píng)估廢水處理過程的溫室氣體排放,如N2O;谶@些實(shí)測數(shù)據(jù),廢水處理行業(yè)將能更好地開展工藝優(yōu)化等節(jié)能減排工作。

 

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來源:北京萊闊生物科技有限公司
聯(lián)系電話:13466700581(首選,回復(fù)速度快) / 010-52078605
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