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《中国科学院研究生院(广州地球化学研究所)》 2007年
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广州市典型污染河道与城市污水处理厂中恶臭有机硫化物的初步研究

盛彦清  
【摘要】: 城市污染水体所释放的恶臭污染日益成为重要的环境问题。广州市污染河道与城市污水处理厂的恶臭问题由来已久,近年来因水体恶臭导致的投诉事件逐年增加。挥发性有机硫化物(VOS)的存在被认为是造成城市污染水体恶臭的主要原因。然而,由于VOS本身的特性及研究条件的限制,使得开展对VOS在污染水体的研究工作受到一定的制约,目前国内尚未发现这方面的翔实报道,恶臭污染问题亟待解决。本文系统研究了广州市典型污染河道与城市污水处理厂(WWTP)中甲硫醇(MT)、甲硫醚(DMS)、羰基硫(COS)、二硫化碳(CS_2)和二甲二硫(DMDS)的释放情况,同时开展了不同除臭工艺对VOS的去除研究,并对污染河道与城市污水处理厂中VOS的扩散模式和影响范围进行了预测和评价,具体研究内容和结果如下: 1.在采样过程中,本研究对采样方法进行了改进,即气体样品采集采用新鲜高压空气作为载气代替用传统活性炭吸附管进行进气过滤的方式,有效提高了监测的精确度和准确性;同时对溶解于废水中的目标化合物,采用高纯氮气进行吹脱代替固相微萃取技术,使水样预处理操作更加简便、可靠。 2.选择广州市典型污染河道石井河,研究其水体VOS的释放,作为对比同时研究了较清洁河道流溪河VOS的释放。结果表明,石井河河面COS释放浓度为51.6-92.2μg/m~3,DMS为17.8-69.7μg/m~3,CS_2为11.6-14.8μg/m~3,DMDS为8.1-59.7μg/m~3,四种VOS的扩散通量次序为COS>DMS>DMDS>CS_2;流溪河河面COS释放浓度为0.11-3.26μg/m~3,DMS为0.20-3.13μg/m~3,CS_2为0.11-1.23μg/m~3,DMDS为0.13-1.74μg/m~3,四种VOS的扩散通量次序为COS>DMS>CS_2>DMDS。两条河流VOS的释放与流域水质污染程度呈正相关,24hr内VOS的释放出现2个明显峰值,这与河水水质动态变化特征一致。 3.对具有代表性的广州经济技术开发区西区污水处理厂和东区污水处理厂不同工艺单元气、液两相中的VOS的分布进行了研究。结果表明,气相中COS释放浓度为0.01-0.21 mg/m~3,DMS为0.66-5.41 mg/m~3,CS_2为0.03-0.44 mg/m~3,DMDS为0.06-1.61 mg/m~3;水相中COS释放浓度为0.1-2.2 mg/m~3,DMS为23.7-308.2mg/m~3,CS_2为1.4-23.3 mg/m~3,DMDS为0.3-106.8mg/m~3,MT为113.1-216.8 mg/m~3。在所有的VOS中,DMS浓度最高,在污泥浓缩单元达到最大值,VOS的扩散通量次序为DMS>DMDS>CS_2>COS。在经过WWTP各工艺的处理后,气、液两相中的VOS均有明显下降,其中曝气单元去除效果最为明显。研究发现,进水水质污染指标愈高,好氧生化反应停留时间愈短,而污水或污泥厌氧时间越长,VOS在WWTP大气和水体中的含量就越高。 4.以广州市大坦沙污水处理厂恶臭污染控制工程为例,研究了不同除臭系统对VOS的去除效果。结果表明,生物土壤法去除VOS效率最高(90%以上),其次为生物滴滤法,对VOS的去除效率高于80%,而等离子体技术仅为50%左右。 5.采用相应预测模型对污染河道及城市污水处理厂释放VOS的扩散模式进行了预测,结果发现:在污染河道河岸下风向30 m以外,VOS浓度全部低于相应的臭阈值;污水处理厂对周围环境的恶臭影响仅限于厂界以外80 m的范围之内;除臭系统烟囱排放恶臭气体的最大落地浓度出现在厂界以外90 m左右。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(广州地球化学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X703

【引证文献】
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