城市污水处理厂臭气问题评价与控制的研究

摘要

近年来随着城市的扩展，城市污水处理厂所释放的臭气正引发周围环境中更多的居民越来越多的抱怨或投诉，居民上诉的日渐增多，已成为政府或社会关注的焦点。污水处理厂原本没有超过国家相关厂界排放标准的臭气现在却出了问题，已引起了政府相关部门和专业研究人员的高度重视。国内外尚未有人对污水处理厂所排放臭气的可接受性进行过系统、细致的研究，该文以上海市某污水处理厂的污泥脱水车间所排放的臭气为例，采取现场检测、处理实验与理论研究对相关臭气问题展开了综合研究，以期对未经处理排放的臭气的评价、治理起到有指导性的参考作用。 在这种场合下，污水处理厂所释放臭气已从恶臭治理转变为可接受性问题、转变成影响室内空气品质的重要因素。由于臭气的影响，原本作为改善室内空气品质的基点——室外大气质量如今却受到严重挑战。故对于室外大气而言，其中的污染物仅仅强调是否达标已经不符合现今人们的要求与室内空气品质的相关标准。针对这种情况该文提出了“大气质量的可接受性”的概念。 该文的主要工作由四部分组成： 一是对现场的臭气进行采样分析，并进行主观评价。通过此研究指出已达国家排放标准的臭气确实会引发周围居民的抱怨，同时通过分析得到了臭气检测方法中存在的问题与不足。 二是依据噪声评价的原理对主要臭气化合物进行了主客观相结合的单值评价，提出了臭气浓度级的概念；初步得出了单因子化合物臭气浓度级(dHs)和浓度(ppm)的对数标度图；通过对H2S浓度级与浓度的比对研究，结合人对H2S的接受程度，将H2S的影响分成了四个层次，并进行了定义。 三是将CFD计算方法引入到污水处理厂臭气排放问题的模拟上。建立了臭气扩散模型，给出了相应的边界条件及确定方法；采用C语言对Fluent进行二次开发，实现了对大气边界层垂直风切的求解；通过对15种工况的计算，得到了关于主导风向、来流风速对臭气扩散影响的结论；该文所使用的简单、有效的模拟手段填补了污水处理厂臭气排放问题的研究空白。 四是提出了污水处理厂臭气控制的综合控制体系及对产生臭气的关键单元进行过程控制的理念，提出了水气分离技术的控制方法，并用填料塔与低排气筒联合处理的方法实现了对臭气的控制。对喷淋循环水量的大小和PH值进行了比较研究，取得了水量和PH的理想控制范围；用CFD对后续处理结果进行了数值计算，得到这种联合处理的方式可以达到可接受的大气质量要求，从而实现了将除臭问题研究从停留在实验室阶段提升到工程应用程度，从而为工程推广应用提供理论基础和实用价值。 该文以城市污水处理厂所排放的臭气可接受性问题为研究对象进行研究，历经两年半多的时间，从现场试验、数据收集分析到最后的理论研究、实证检验与评价以及应用推广等方面进行了系统的研究，该文的研究成果可以为政府、设计院、厂方以及居民等相关方解决有关臭气纠纷问题提供参考和借鉴。

目录

文摘

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前 言

第一章综述

第一节人与室内空气品质

第二节城市污水处理厂与臭气

1.城市污水处理厂

2.臭气

第三节人与臭气

第四节国内外研究动态

第二章人与刺激

第一节人的感觉与接受到的刺激

1.感觉与知觉

2.感受性与感觉阈限

3.感觉的适应性

4.感觉与刺激所依从的基本规律

5.人的知觉历程

第二节呼吸系统与刺激

1.嗅觉系统

2.呼吸道

[本章小结]

第三章污水处理厂周围臭气浓度的实验研究及分析

第一节污水厂臭气污染的情况的回顾

第二节上海市某污水处理厂周围环境臭气浓度的实验研究

1.实验的目的

2.实验的原则

3.实验的时间、地点及检测频次

4.实验所使用的仪器

5.实验检测的因子

6.实验的具体过程

7.实验结果的分析

[本章小结]

附表

第四章臭气的评价

第一节单因子化合物(评价指标)与人体健康效应关系

1.硫化氢与人体健康效应关系

2.氨气(Ammonia)与人体健康效应关系

3.甲硫醇(Methyl Mercaptan)与人体健康效应关系

第二节单因子化合物的评价

1.硫化氢气体的评价

2.甲硫醇和氨气的评价

第三节臭气的整体评价

[本章小结]

本章附录：各缩写字母所代表的含义

第五章城市污水处理厂臭气排放的数值实验

第一节大气模型的基本概述

1.一般的高斯扩散模型

2.ADMS-城市模型

3.AERMOD模式

4.ATDL模型

第二节本文所采用的数值计算方法

第三节污水处理厂周围臭气排放的数值实验

1.模型简介

2.数值模拟设置

3.计算结果

4.预测不同工况下的影响

[本章小结]

本章附表1

第六章臭气排放的处理及控制

第一节污水处理厂臭气的整体控制

1.污染源的控制

2.减少臭气的发生量

3.控制流向、防止扩散

第二节污泥脱水房的臭气控制

1.试验装置

2.试验方法、步骤

3.处理后的硫化氢进入大气的扩散结果

4.通风换气与排气高度

[本章小结]

第七章总结与展望

本文的主要结论和创新点

对未来工作的展望

附录1：环境臭气测定结果登记表

参考文献：

致谢