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南方城市污水处理厂恶臭污染源调查与分析

文章来源:海西给排水 发布时间:2018-01-01 17:20:22 阅读次数:673 次 [关闭]

薛勇刚1,2 章婷婷1 戴晓虎1,2 冯可

1 同济大学苏州研究院;

2 同济大学污染控制和资源化研究国家重点实验室)

目前,由于对城市污水处理厂恶臭污染源排放规律缺乏认识,导致除臭工艺选取不当或工艺运行效率较低,除臭效果不理想。因此,有必要对城市污水处理厂主要恶臭污染源和各构筑物的恶臭气体排放特点和规律进行调查与分析,由此选择合适的除臭工艺与规模以有效的去除臭气。

1 调查方法

1.1 污水处理厂概况与采样点设置

对南方某市的主要污水处理厂进行采样监测,选取该市主要典型的污水处理厂,包括不同的污水处理规模、不同的污水处理工艺、不同的污泥脱水方式等,具体见表1。同时从以上采样污水处理厂中选取A污水处理厂进行臭气浓度连续监测,研究臭气季节排放规律。采样点设置如下,进水处理工段包括:进水泵房、格栅井、曝气沉砂池、综合反应进水口;污泥处理工段包括:污泥浓缩池、储泥池、污泥脱水机房;厂界敏感点。

1.2 监测项目与方法

H2S:便携式气体检测仪MX6NH3:便携式气体检测仪SA-JSA8;温湿度:数显温湿度计;监测方法:在现场进行测定,记录实时数据。监测时间:20119月至20129月每月选取一日监测,其中201288~14日每日进行监测。

2 结果与分析

2.1 污水处理厂恶臭污染物排放特征

对某市主要典型污水处理厂臭气H2SNH3浓度进行了长期监测,结果如图1、图2所示。

从图1、图2中可以看出,在各种类型的污水处理厂臭气浓度整体分布趋势基本相同,均是H2S浓度较高,NH3浓度较低,臭气的主要污染物为H2S。臭气污染主要集中在进水区、曝气沉砂池以及污泥处理区域,恶臭污染严重,需要控制。H2S在进水区和曝气沉砂池工段浓度较高,随着污水的深度处理,其浓度逐渐降低;NH3浓度也呈现相对相同的趋势,到污泥处理区浓度稍有所回升,可见污水处理厂的恶臭污染控制应在进水区和曝气沉砂池区域增加强度。就某市选取监测的污水处理厂厂界臭气浓度均较低,均达到国家标准要求。A污水处理厂进出水水质、场内构筑物臭气浓度和厂界臭气浓度在调研的污水厂中均具有代表性,因此选取A污水处理厂进行进一步研究。

2.2 污水处理厂恶臭污染物季节排放特征

A污水处理厂主要恶臭污染源有:进水提升泵、格栅、进水泵房、曝气沉砂池、污水输送管道、除磷池、污泥浓缩池、污泥储泥房、脱水机房、污泥料仓等。

2.2.1 进水处理工段

20119~20129月对进水处理工段排放的H2SNH3浓度进行连续监测,结果如图3所示。

从图3中可以看出,20119~10月以及20124~9月,进水泵房、格栅、曝气沉砂池以及综合反应池进水口的H2SNH3排放浓度均较高。进入到10月份以后,进水泵房、格栅、曝气沉砂池以及综合反应池进水口的H2SNH3的排放浓度明显降低,进入到12月以后,其H2SNH3的排放浓度进一步降低,最低接近于0。因此,进水处理工段的H2SNH3排放浓度呈现夏、秋季节较高而冬、春季节较低的特征。

2.2.2污泥处理工段

20119~20129月对进水处理工段排放的H2SNH3浓度进行连续监测,结果如图4所示。在污泥处理工段测得H2SNH3排放浓度变化不大,但从曲线的变化规律看,也基本符合呈现夏、秋季节较高而冬、春季节较低的特征。

2.2.3厂界敏感点

厂界敏感点的臭气分布见图5。从图5可以看出:将所得数据与相关国家标准对比发现,该厂厂界恶臭污染物浓度均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918―2002)中的一级标准。

2.3 臭气问题严重时段情况与分析

夏季(8月)的臭气问题比较严重,格栅、曝气沉砂池等处理段的H2S浓度非常高,该阶段的监测数据更具有一定的代表性。因此,对201288~814日每日监测A污水处理厂的数据进行详细分析。

2201288~814A污水处理厂每日水质与天气情况等基础数据,由表中数据可知:该阶段内水质pH和水温基本稳定,pH6.9~7.2,水温在28~30℃。

688~14日污水处理厂内各段臭气浓度值。其中:1号位点:进水泵房,2号位点:格栅,3号位点:曝气沉砂池,4号位点:综合反应池进水口,5号位点:污泥浓缩池,6号位点:储泥池,7号位点:污泥脱水机房。

由图可知:

1)进水区域(进水泵房、格栅、曝气沉砂池)臭气问题较为严重。进水区域由于污水中有机物、硫化物等含量较高,因此产生的恶臭物质如硫化氢、氨气、甲硫醇、甲硫醚等恶臭有机物质也较多。同时在进水区域,由于污水泵将废水提升、输送的过程中也会加速恶臭气体的溢出弥散,导致该区域的臭气问题较为严重。

2)季节、温度对臭味的影响。8月夏季的臭气问题比较严重,冬、春季节时,随着温度的下降,H2S的浓度也有明显的下降。这主要是因为,水温较低时,细菌活性受抑制,产生的臭气物质较少,且H2S随着温度的变化,在水中的溶解度也逐渐减小。

夏季时,水温较高,一般在25℃以上,而冬、春季节,水温较低,一般在10℃以下。从溶解度表中发现,这两个温度下,硫化氢的溶解度相差了将近40%,因此。在夏季温度较高时,细菌较活跃,且H2S溶解度较低,极易逸散,造成臭气浓度较高的问题。

3)天气对臭味问题的影响。对8月夏季高温天气连续监测中,其中810日和812日各工段臭气浓度值远远低于其他时间,以格栅和曝气沉砂池的H2S浓度值变化最大,这主要是受到天气气候的影响,这两天在监测中或监测前均在下雨,水中污染物浓度变低,且雨水会将空气中的H2S沉降,因此当日的H2S也比其他时间较低。

3 结论

1)对污水处理厂主要恶臭源的恶臭物质排放浓度的监测表明,进水区和曝气沉砂池是恶臭污染严重区域。H2S的排放浓度明显高于NH3浓度,因此应对H2S进行重点控制。

2)进水处理区和污泥处理区的H2SNH3排放浓度均呈现夏、秋季高而冬、春季低的特点,表现出明显的季节变化。并且,污泥处理区的H2SNH3排放浓度相对于进水处理区要低得多。与相关文献报道传质剧烈的进水区域是污水处理厂恶臭物质主要散发源这一描述相符。

3)污水的水温会影响恶臭污染物的排放浓度,温度越高,H2S的溶解度越低,因此,夏季温度较高时,使得H2S极易逸散,造成臭气排放浓度较高。同时,降雨可以降低污水处理厂的恶臭污染物排放浓度,雨水能稀释污染物、提高溶解氧浓度和降低水温,是雨天恶臭物质排放浓度较低的主要原因。

4)构筑物的覆盖面积和污泥脱水间脱水方式对恶臭污染物的排放浓度有影响作用,B污水处理厂的污泥采用离心机封闭脱水方式,缩小了恶臭污染物与外界的接触面积, NH3H2S排放较低。因此采用封闭或者较大覆盖面积也能减少恶臭污染物的散发。

5)当气温、水温较低时或降雨比较明显时,可以适当考虑调整除臭处理装置的运行强度、时间或关闭部分除臭处理装置,以降低污水厂的除臭运行成本,取得更好的经济和环境效益。



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