城市污水典型处理工艺气态无机硫化物与臭气的排放特征研究

【摘要】：城市污水处理厂在对污水净化处理的同时,也会向环境中排放大量的气态无机硫化物(如H2S和CS2),对周围环境空气质量构成污染。本论文通过对污水处理厂不同地区SBR、氧化沟和A2/O三种典型处理工艺的H2S、CS2和臭气浓度进行现场研究,确定了H2S、CS2和臭气的排放特征和污水处理工艺中的关键排放位点。本文首先建立了实验室H2S和CS2的分析方法,用预浓缩-GC-FPD联用的方法可以同时测定H2S和CS2的浓度,H2S的检出限为1.89×10-4mg/m3,CS2的检出限为2.80×10-5 mg/m3,可以满足城市污水处理厂中H2S和CS2的监测需求。本文分别对华北地区、珠三角地区和长三角地区城市污水处理厂(SBR、氧化沟和A2/O)的H2S、CS2和臭气浓度进行了现场监测。监测结果表明,对于SBR工艺,华北地区城市污水处理厂进水曝气阶段H2S和CS2的吨水排放量最大,分别为1.044mg/m3和0.252 mg/m3；珠三角城市污水处理厂曝气阶段CS2的吨水排放量最大,为0.1955 mg/m3；长三角城市污水处理厂曝气阶段CS2的吨水排放量最大,为0.0322mg/m3。对于氧化沟工艺,华北地区城市污水处理厂曝气沉砂池H2S的吨水排放量最大,为0.112 mg/m3,曝气区CS2吨水排放量最大,为0.019 mg/m3；珠三角城市污水处理厂曝气沉砂池H2S的吨水排放量为0.0215 mg/m3,曝气区CS2的吨水排放量最大,为0.0031 mg/m3；长三角城市污水处理厂曝气区CS2的吨水排放量最大,为0.0202mg/m3。对于A2/O工艺,华北地区城市污水处理厂初沉池H2S和CS2的吨水排放量最大,分别为0.422 mg/m3和0.074 mg/m3；珠三角城市污水处理厂厌氧池CS2的吨水排放量最大,为0.0010 mg/m3；长三角城市污水处理厂好氧池CS2的吨水排放量最大,为0.0827 mg/m3。本文根据污水处理厂不同处理工艺H2S和臭气的排放特征和排放点位提出了相应的控制对策,通过总结发现三个地区城市污水处理厂H2S和臭气浓度的关键排放点位在SBR工艺为格栅、沉砂池和曝气阶段；在氧化沟工艺为格栅、沉砂池、曝气区、非曝气区和污泥脱水机房；在A2/O工艺为格栅、沉砂池、初沉池、水解酸化池、好氧池和污泥脱水机房。可以在这些处理单元安装在线硫化氢检测仪和在线恶臭电子鼻实时监测H2S浓度和臭气浓度,同时,可以对这些处理单元采取加盖措施,根据污水处理厂的实际情况采用物理法、化学法、生物法或者三种方法联用的技术将产生的臭气统一收集处理。 【关键词】：城市污水处理厂 硫化氢 二硫化碳 臭气浓度 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】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 课题来源和研究背景10
• 1.1.1 课题来源10
• 1.1.2 课题研究背景10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 恶臭常用监测方法11-12
• 1.2.2 国内污水处理厂恶臭排放研究12-13
• 1.2.3 国外污水处理厂恶臭排放研究13-14
• 1.3 研究目的和内容14-16
• 1.3.1 研究目的14
• 1.3.2 研究内容14-15
• 1.3.3 技术路线15-16
• 2 城市污水处理厂H_2S、CS_2与臭气浓度的监测方案研究16-26
• 2.1 城市污水处理厂H_2S、CS_2与臭气浓度监测点位的确定16-18
• 2.1.1 SBR工艺监测点位的确定16-17
• 2.1.2 氧化沟工艺监测点位的确定17
• 2.1.3 A~2/O工艺监测点位的确定17-18
• 2.2 城市污水处理厂H_2S与CS_2的采样和保存方案18-20
• 2.2.1 环境气体样品的采样方法18-19
• 2.2.2 非曝气单元水-气界面H_2S与CS_2的采样方法19
• 2.2.3 曝气单元水-气界面气体的采样方法19-20
• 2.2.4 气体样品的保存方法20
• 2.3 臭气浓度现场监测20
• 2.4 H_2S与CS_2的分析方法20-24
• 2.5 释放通量和排放总量的计算方法24-26
• 2.5.1 非曝气单元气体释放通量的计算方法24-25
• 2.5.2 曝气单元气体释放通量的计算方法25
• 2.5.3 环境气体释放通量的计算方法25
• 2.5.4 吨水释放量的计算方法25-26
• 3 城市污水处理厂典型处理工艺H_2S、CS_2与臭气排放特征研究26-63
• 3.1 SBR工艺不同处理单元H_2S、CS_2与臭气排放特征26-38
• 3.1.1 华北地区SBR工艺各处理单元H_2S、CS_2与臭气的排放特征26-33
• 3.1.2 珠三角SBR工艺各处理单元H_2S、CS_2和臭气的排放特征33-35
• 3.1.3 长三角SBR工艺各处理单元H_2S、CS_2和臭气的排放特征35-38
• 3.2 氧化沟工艺不同处理单元H_2S、CS_2与臭气排放特征38-48
• 3.2.1 华北地区氧化沟工艺各处理单元H_2S、CS_2和臭气的排放特征38-44
• 3.2.2 珠三角氧化沟工艺各处理单元H_2S、CS_2和臭气的排放特征44-46
• 3.2.3 长三角氧化沟工艺各处理单元H_2S、CS_2和臭气的排放特征46-48
• 3.3 A~2/O工艺不同处理单元H_2S、CS_2与臭气排放特征48-59
• 3.3.1 华北地区A~2/O工艺各处理单元H_2S、CS_2和臭气的排放特征48-55
• 3.3.2 珠三角A~2/O工艺各处理单元H_2S、CS_2和臭气的排放特征55-57
• 3.3.3 长三角A~2/O工艺各处理单元H_2S、CS_2和臭气的排放特征57-59
• 3.4 H_2S、CS_2的吨水排放量分析以及相关性分析59-63
• 3.4.1 H_2S、CS_2的总吨水排放量分析59-60
• 3.4.2 各阶段H_2S、CS_2吨水排放量占比60-61
• 3.4.3 臭气浓度与H_2S、CS_2的相关性分析61-63
• 4 城市污水处理厂H_2S和臭气控制技术对策研究63-70
• 4.1 城市污水处理厂H_2S和臭气浓度的关键点位分析63
• 4.2 城市污水处理厂H_2S和臭气的现场监测技术63-64
• 4.3 城市污水处理厂恶臭气体的处理方案64-66
• 4.4 城市污水处理工艺恶臭的主要处理技术66-68
• 4.4.1 城市污水处理工艺恶臭的物理处理方法66
• 4.4.2 城市污水处理工艺恶臭的化学处理方法66-67
• 4.4.3 城市污水处理工艺恶臭的生物处理方法67-68
• 4.4.4 不同处理技术的比较68
• 4.5 城市污水处理工艺H_2S的应急处理方案68-70
• 5 结论70-71
• 参考文献71-75
• 个人简介75
• 研究成果75-76
• 导师简介76-77
• 致谢77

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