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《昆明理工大学》 2012年
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昆明市城市生活排水管道中H_2S的产排规律研究

周新云  
【摘要】:随着城市化进程的加快和城市化水平的提高,城市排水系统的规模越来越庞大,城市排水管网越来越长,污水在排水管网中的水力停留时间(HRT)也随之加长。污水在长距离运输过程中,其溶解氧和硝酸盐被完全消耗而进入厌氧状态,污水生物膜和沉积物中的微生物(主要是SRB)在厌氧环境下能产生H2S气体。作为城市生活污水的初级处理设施如化粪池、隔油池等在城市排水系统中星罗棋布。如此庞大的城市排水系统所产生的H2S气体量可能相当惊人,对城市大气环境的污染和人体健康的影响已不容忽视。因此,本研究通过对城市污水排水管道进行静态和动态的实验模拟以及现场实测相结合,系统考察城市生活污水排水管道中H2S气体的产排规律,估算城市生活污水排水管道中H2S气体的排放总量及对环境的危害。 研究结果表明:城市生活污水排水管道中H2S气体的产生与排放受污水温度、pH、COD、硫酸盐、硫化物以及水力因素的影响。不同生活污水所产生的H2S气体不同,但均能较好的拟合Boltzmann气体动力学方程。城市污水中的硫在微生物的作用下形成一个完整的硫循环,主要有7条显著路径来影响H2S气体的产排,包括硝酸盐→硫化物→H2S,硫酸盐→硫化物→H2S,COD→硫化物→H2S,硫化物→H2S,pH→H2S,时间→H2S,O2→H2S,其中硫酸盐与COD通过影响硫化物的产生而间接的影响H2S气体的产排。 城市污水排水管道中不同位置(自下而上1/5、1/2、4/5)的H2S溢出浓度能较好地拟合Boltzmann气体动力学方程,并近似服从于正态分布。H2S浓度的变化具有时段性,符合二项式时间序列曲线回归。H2S溢出浓度与污水流速成正相关,流速越大,H2S浓度就越大。在同一地域不同季节排水管道中H2S气体的溢出浓度不同,具有夏季春季冬季秋季的趋势,而且下雨前后排水管道中H2S气体的产排具有较大差异。 城市污水排水管道中所产生的H2S约有83.53%通过各种管道井、下游污水排水口或其他空隙溢出并进入到大气环境中,从而引起大气环境的污染。在模拟实验中,H2S最高可达126.562mg/m3,现场实测中最大可达62.796mg/m3。远远超过《恶臭污染物排放标准》(GB14554~93)中对无组织排放源的恶臭污染物—H2S排放的限值0.03mg/m3。其对环境所造成的污染是显而易见的。
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