城市污水处理厂污水处理过程中CH_4排放规律研究

【摘要】：本文以我国污水处理厂污水处理过程A/O、A2/O、氧化沟、SBR四种典型污水处理工艺为研究对象,监测了四种工艺CH4排放情况,进行了相关计算与分析。 在各工艺CH4排放特征研究方面,通过现场监测,研究了各工艺各污水处理单元的CH4排放通量、溶解态CH4含量、各单元CH4吨水排放量、主要排放单元的CH4排放规律。各工艺中CH4排放通量最高的单元均是曝气处理单元,如曝气沉砂池、A/O与A2/O工艺的曝气池、SBR工艺的进水曝气段、氧化沟工艺的转刷曝气段。各工艺中溶解态CH4浓度最高的单元都是一级处理单元,这表明污水处理厂进水中溶解态CH4含量很高；二级处理单元中,污水处理过程较为复杂,溶解态CH4进行了相关的排放与转化过程,浓度相对于一级处理单元较低。各工艺中CH4最主要排放源均是二级处理过程的曝气单元(或阶段)：A/O工艺的曝气池CH4排放量占整个污水处理过程的75.54%,A2/O工艺的曝气池CH4排放量占整个污水处理过程的64.96%；氧化沟工艺中,氧化沟内CH4排放量占整个污水处理过程的82.43%；SBR工艺的进水曝气阶段CH4排放量占整个污水处理过程的98.91%。 在认识各工艺不同处理单元CH4排放特征后,对各工艺之间CH4的排放情况进行了对比。各工艺二级处理单元CH4排放量的差异是引起各工艺之间总排放量差异的主要原因,各工艺之间CH4总吨水排放SBR氧化沟A2/OA/O,分别为0.681、0.440、0.238、0.228gCH4/ton污水。对各工艺二级处理单元CH4的转化进行对比,发现A/O、A2/O、氧化沟工艺二级处理单元中被氧化CH4的量大于生成CH4的量,CH4被净氧化消耗量分别为73.6%、72.7%、52.7%；SBR二级处理单元中被氧化CH4的量小于生成CH4的量,净生成量为16.7%。 通过中试实验,研究了各工艺CH4排放的主要影响因素。A/O和A2/O工艺CH4吨水排放量与内回流比和曝气池末端的溶解氧浓度均呈负相关；SBR工艺CH4吨水排放量与曝气阶段的曝气量呈正相关,先进水后曝气CH4吨水排放量比进水曝气同时进行时排放量少：氧化沟工艺CH4吨水排放量与转刷转速呈正相关,并且2个转刷同时运行比1个转刷单独运行CH4排放量大。 【关键词】：城市污水处理厂 污水处理过程 CH_4 温室气体 排放特征
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目录7-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 研究背景9
• 1.2 城市污水处理系统CH_4产生和转化的研究进展9-12
• 1.2.1 生物产CH_4机制9-10
• 1.2.2 CH_4产生影响因素研究10-12
• 1.3 城市污水处理系统CH_4排放的研究12-16
• 1.3.1 CH_4排放影响因素研究13-15
• 1.3.2 CH_4的排放因子研究15-16
• 1.4 本文研究的意义及目的16
• 1.4.1 本文研究意义16
• 1.4.2 本文研究目的16
• 1.5 本文研究的内容及技术路线16-19
• 1.5.1 本文研究的内容16-18
• 1.5.2 本文研究的技术路线18-19
• 2 采样布点和监测方法19-34
• 2.1 城市污水处理厂典型处理工艺CH_4监测位点19-25
• 2.1.1 污水处理现场采样地点简介19-20
• 2.1.2 采样布点20-24
• 2.1.3 采样频率24-25
• 2.2 污水处理典型工艺中试试验25-27
• 2.2.1 A/O中试试验25
• 2.2.2 SBR中试试验25-27
• 2.2.3 氧化沟中试试验27
• 2.3 采样方法27-31
• 2.3.1 不曝气水面CH_4气体采样方法28-29
• 2.3.2 曝气水面CH_4气体采样方法29-30
• 2.3.3 溶解态CH_4的采样方法30-31
• 2.4 样品分析31-32
• 2.4.1 气体样品分析31
• 2.4.2 水样分析31-32
• 2.5 实验仪器和试剂32-34
• 3 城市污水处理厂典型处理工艺CH_4排放研究34-60
• 3.1 污水处理厂各处理工艺CH_4排放特征34-51
• 3.1.1 污水处理厂A/O工艺不同处理单元CH_4排放特征34-39
• 3.1.2 污水处理厂A~2/O工艺不同处理单元CH_4排放特征39-43
• 3.1.3 污水处理厂氧化沟工艺不同处理单元CH_4排放特征43-47
• 3.1.4 污水处理厂SBR工艺不同处理单元CH_4排放特征47-51
• 3.2 污水处理厂不同工艺CH_4排放比较51-55
• 3.2.1 不同污水处理工艺CH_4吨水排放量比较51-54
• 3.2.2 不同污水处理工艺CH_4转化及对比54-55
• 3.3 污水处理厂各处理工艺CH_4排放影响因素研究55-60
• 3.3.1 A/O工艺56-57
• 3.3.2 SBR工艺57-58
• 3.3.3 氧化沟工艺58-60
• 4 结论与建议60-62
• 4.1 结论60-61
• 4.2 建议61-62
• 参考文献62-65
• 个人简介65-66
• 导师简介66-67
• 致谢67

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