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城市污水处理厂恶臭产生的机理(1)

 

发布日期:2014-10-14

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摘要:城市污水处理厂作为一种复杂的空气污染面源排放形式,排放大量挥发性恶臭物质而产生恶臭气味,其中包含大量复杂的恶臭挥发性有机物(MVOC),易引 发呼吸道系统、神经系统、心血管系统等多种疾病,本文选取广州市典型污水处理厂,应用吸附法,采集恶臭样品,然后经过热解吸,通过气相色谱-质谱联用技术 (GC/MS),分析污水处理厂的挥发性恶臭成份,对城市污水处理厂恶臭的产生机理及成份进行了初步研究。

随着城市污水处理厂的数量和规模亦不断增长,作为一种复杂的空气污染面源排放形式,该类污染源排放大量挥发性恶臭物质而产生恶臭气味,经常成为周边居民的投 诉热点。在这些恶臭污染物中既包括氨和硫化氢等无机气体,也包括了大量复杂的恶臭挥发性有机物(MVOC)。长期高浓度的恶臭污染空气环境还会引发呼吸道 系统、神经系统、心血管系统等多种疾病,甚至诱发“致癌、致变和致突”等三致病症;另外,MVOC物质主要包括挥发性的含氮、含氧和含硫有机物,它们还是形成光化学烟雾和气溶胶等大气复合污染的重要前体物。为此,城市污水处理厂的MVOC恶臭产生的机理和主成份值得研究。

1、 恶臭的定义及危害


恶臭是指大气、水、土壤、废弃物等物质中的异味物质, 通过空气介质作用于人的嗅觉器官, 并有害人体健康的一类公害气态污染物质。

恶臭的危害
恶臭物质数目繁多,恶臭源分布广泛。人们在日常生活中难免会接触到恶臭。
处于高浓度恶臭环境或长期处于恶臭环境中的人会明显感觉到恶臭对人体的不良影响。这表现在:
(1)危害呼吸系统,人闻到恶臭时,对呼吸产生反射性抑制,甚至憋气,妨碍正常呼吸功能。
(2)危害消化系统,经常接触恶臭,会使人食欲不振、产生厌食、恶心,甚至呕吐,进而发展到消化功能减退。
(3)危害循环系统,随呼吸变化,会出现脉搏和血压变化。如氨会使血压出现先下降后上升现象,硫化氢能阻碍氧的输送,造成体内缺氧。
(4)危害内分泌系统、神经系统、影响精神状态,经常受恶臭刺激,会使人的内分泌系统功能紊乱,导致大脑皮层兴奋和抑制的调节功能失调除对人体的危害外,恶臭污染还能影响动、植物的生长和产量。

2、 试验方法 
 

安居乐应用吸附法,采集恶臭样品,然后经过热解吸,通过气相色谱-质谱联用技术(GC/MS),分析污水处理厂的挥发性恶臭有机物的组成含量。
首先将预浓缩-气相色谱-质谱仪与电子鼻气味指纹仪联用,建立MVOC化学成分、含量和恶臭气味指纹同步分析测试方法;其次,进行模拟试验,对实验室方法进行验证和校准;最后,通过现场布点同步采样,开展外场观测实验。
选取污水处理厂各期的提升泵房、沉砂池、生化池、污泥浓缩池和污泥脱水间作为取样点进行取样分析。
 
3、结果分析
 
3.1 恶臭的基本组成
在污水处理厂中的产生的气体组分主要有氮(N2)、氧(O2)、二氧化碳(CO2)、硫化氢(H2S)、氨(NH3)、甲烷(CH4)以及一些产生臭味的气体,如胺类、硫醇、有机硫化物、粪臭素、吲哚等微量MVOC气体。
其中氮(N2)、氧(O2)、二氧化碳(CO2)是空气中的常见组分,对污水处理厂不构成任何危害,不需要对其进行处理。
硫化氢(H2S)会产生臭味,影响大气质量,硫化氢是酸性气体,其水溶液为氢硫酸,是一种二元酸,硫化氢酸性气体会对污水管道、建构筑物、污水泵、控制柜、设备等产生酸性腐蚀。
氨(NH3)会产生臭味。
 
3.2、甲烷(CH4)是易燃易爆气体,给污水处理厂带来爆炸的危险。 其它一些有机组分产生臭味,影响居民生活和大气质量。
因而污水处理厂需要处理的气体是硫化氢(H2S)、甲硫醇、氨(NH3)等无机气体以及胺类、硫醇、有机硫化物、粪臭素、吲哚等MVOCs。
 
 

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