UCT工艺污水处理厂二氧化碳排放特性

发布时间：2020-08-04 09:47

【摘要】：全球碳排放形势日益严峻,中国承担的碳减排压力越来越大,有必要适当考虑各种经济活动的温室气体排放。二氧化碳(CO_2)是导致全球变暖的主要温室气体,而污水处理厂(WWTPs)的CO_2排放占了相当一部分比例,污水生物处理过程是直接CO_2气体的重要人为释放源。而UCT工艺是比较典型的城镇生活污水处理工艺,因此,研究UCT工艺处理城市生活污水过程中CO_2排放的时空特性、影响因素并探讨减排措施,具有重要的实践意义。本论文以某UCT工艺污水处理厂为研究对象,对其进行了为期一年的监测,探析了各工艺单元和一般区域的CO_2的时空排放特性,研究了不同工艺运行条件下的CO_2排放特性,并分析了气象因素和水质参数等对各研究区域内CO_2排放浓度的影响。主要研究成果如下:(1)UCT工艺污水处理厂CO_2排放的空间特性表现为,污水处理的主要工艺构筑物附近的CO_2排放浓度较高,其中UCT生化池处CO_2排放浓度最高,而其余区域浓度相对较低。绝大多数的测量点CO_2浓度都存在空间正相关,即高浓度水平测量点被高浓度水平区域所包围,低浓度水平测量点被低浓度水平区域所包围。而UCT生化池浓度分布图显示不同工段的CO_2浓度有较大差异,其中好氧区浓度较高,厌氧区和缺氧区浓度较低,实测结果还呈现出空间对称分布特性,这与UCT池上不同工段的运行对称特征一致。污水厂CO_2排放的时间特性表现为,生化池好氧区CO_2体积分数在24h内变化相当剧烈,差值达到了2000×10~(-6),且晚上浓度高、白天浓度低;不同工艺单元或工段有着不同的变化特性但是总体趋势相近。大部分测量日各测量点CO_2浓度之间的变异系数大于20%,表明观测值之间的变异是显著的,各测量点CO_2浓度之间的差异非常显著。另外,CO_2排放变化存在较强的季度特性,春夏两季的CO_2浓度相对较高,秋冬两季的CO_2浓度则相对较低。(2)UCT生化池的CO_2排放在不同工艺运行条件下有不同的特性。Person相关性和拟合结果显示,在不同运行参数下,生化池三个区域的CO_2排放有所区别,其中好氧区的排放差异更明显,而厌氧区的排放差异不明显。在厌氧区造成CO_2体积分数的特性差异由大到小的运行参数依次是:MLVSSORP,在缺氧区造成CO_2体积分数的特性差异由大到小的运行参数依次是:MLVSSORPDO,在厌氧区造成CO_2体积分数的特性差异由大到小的运行参数依次是:MLVSSORPSRTDOSV,在生化池总体造成CO_2体积分数的特性差异由大到小的运行参数依次是:水量HRT。总体而言,除SV和ORP外,CO_2体积分数在不同运行参数下的排放特性有较大差异。在此基础上,提出调节生化池运行参数可能会减少直接二氧化CO_2排放。在保证污水处理效果不受影响的前提下,可适当调低DO浓度,或适当延长HRT和SRT等。(3)气象条件和水质参数对污水处理厂CO_2排放都有较大的影响。在不同水质参数对直接CO_2排放的影响中,各水质参数对全厂CO_2监测体积分数的影响由大到小依次是:COD去除率C/NSSC/P;各水质参数对CO_2核算量的影响由大到小依次是:COD去除率C/NSSC/P。总体而言,各水质参数对全厂CO_2平均浓度的影响要高于CO_2核算量。在气象条件对直接CO_2排放的影响中,CO_2排放与温度和湿度成正相关,与风速成负相关。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X703
【图文】：

第二章 UCT 污水处理工艺 CO2监测的布点及取样2.1 某 UCT 污水处理厂概况该污水处理厂设计总规模为 8.0 万 m3/d，一期建设规模为 4.0 万 m3/d，服务面积 20 平方公里，服务人口 14.5 万，生活污水占 97%。污水处理厂目前处理能力为 4 万立方米/日，处理后废水经排放口排入长江，排放口位于厂区北侧。污水处理厂主要污染物有 COD、NH3-N 和 TP，2016 年出水 COD、NH3-N 和 TP 浓度分别为 24mg/L、1.41mg/L 和 0.293mg/L，COD、NH3-N 和 TP 排放总量分别为 346.0 吨、20.3 吨和 4.2 吨。污水处理厂采用 UCT 工艺，工艺流程如下图。UCT 生化池是整个工艺流程的核心部分，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级 A 标准。

图 2.2 某污水处理厂周边土地利用现状Fig2.2 Present situation of land use around a sewage treatment plan污水处理工艺 CO2监测的布点原则般构筑物，在水体中间位置设置一个测量点，同一类型构相同位置各设置一个测量点。对于核心构筑物，即 UCT 工厌氧区和好氧区都应当布设测量点，同时要特别注意不同另外，测量点应设置在水质监测取样点附近，这样记录的对性。除了在主要工艺单元布置测量点外，还应在污水厂对比点应呈网状均匀分布，方便后续可视化过程中进行

图 2.3 某污水处理厂测量点分布Fig.2.3 Distribution point of a sewage treatment plant处理的过程中水质成分、水质参数变化较复杂，2气体释放的影响因素，在对该污水厂进行 CO2点原位采集了污水的水温、溶解氧等水质参数。法

【参考文献】

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1 宋宝木;秦华鹏;马共强;;污水处理厂运行阶段碳排放动态变化分析:以深圳某污水处理厂为例[J];环境科学与技术;2015年10期

2 毛玉凤;殷旭东;刘正辉;;碳磷比和污泥龄对一体化工艺同步脱氮除磷的影响[J];广东化工;2015年08期

3 李薇;汤烨;徐毅;解玉磊;贾杰林;;城市污水处理行业污染物减排与CO_2协同控制研究[J];中国环境科学;2014年03期

4 胡大龙;王罗春;周振;;污水处理过程中的温室气体排放现状及展望[J];环境科学与技术;2014年03期

5 周佳恒;;城镇污水处理二氧化碳排放清单编制实践与探讨[J];给水排水;2013年S1期

6 甘忠言;蔡佳丰;胡军国;;基于OpenGL和ArcEngine的几种二氧化碳可视化方案的优缺点分析[J];现代计算机;2013年20期

7 胡友;祁春节;;中国—东盟自贸区内各经济体经济发展差异研究[J];经济地理;2013年05期

8 范闯;刘成杰;;基于ESDA的重庆市区县经济差异分析[J];西南大学学报(自然科学版);2013年04期

9 王曦溪;李振山;;1998—2008年我国废水污水处理的碳排量估算[J];环境科学学报;2012年07期

10 郭静波;田宇;张兰河;马放;;城市污水处理厂温室气体的排放及减排对策[J];化工进展;2012年07期

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3 任延刚;A/A/O工艺处理城市污水过程中温室气体的释放研究[D];山东大学;2013年

4 杨世琪;城镇污水处理系统碳核算方法与模型研究[D];重庆大学;2013年

5 刘文博;不同城市污水处理工艺中非二氧化碳温室气体的产生与释放[D];西安建筑科技大学;2013年

6 马欣;中国城镇生活污水处理厂温室气体排放研究[D];北京林业大学;2011年

本文编号：2780376