污水泵站集水池恶臭扩散机理及通风方案优化研究

发布时间：2020-05-03 20:15

【摘要】：城市污水泵站的各个处理单元在正常运行过程中会产生难闻的恶臭气体,严重影响到周边居民的身体健康和生活质量,因此恶臭散发问题已经成为人们关注的焦点。为了有效控制恶臭气体的扩散,本文以常州市某污水处理厂作为研究对象,对污水泵站集水池的臭气扩散机理,集水池与格栅间的气流组织优化以及除臭效果进行研究。探明恶臭扩散机理和最佳通风方案,为治理同类型的污水泵站恶臭问题提供参考。本文首先通过综述国内外研究现状,分析了污水泵站恶臭气体的来源、组成与分类、污染现状以及对人体的危害。其次,通过建立扩散传质数学模型,利用积分变化方法得出了集水池污水中恶臭气体浓度的解析解,讨论了室内臭气浓度分布、散发速率和散发量的影响因素。然后利用计算流体力学方法对污水泵站集水池内空气流动和臭气排除进行研究,分析了现有排风方式的优缺点,对其进行了改进并对排臭效果进行了模拟。最后运用数值模拟的方法对格栅间的送风系统以及在考虑格栅开口有污染物不断释放的条件下,送风系统对室内污染物的影响进行了分析,并探讨了格栅间的最佳排风方式。本文的主要工作和研究成果如下:1.建立了泵站臭气传质数学模型,得出了污水泵站臭气散发规律:即室内恶臭气体和水面恶臭气体的浓度、散发速率随时间逐渐减小,最后趋于稳定。恶臭气体的散发总量随着散发速率的增大而迅速增大,随着散发速率的减小而缓慢下降。2.分析发现散发速率和散发量的影响因素:通过增大扩散传质系数、换气速率,可降低室内恶臭气体的浓度,而增大池水表面对流传质系数、界面分离系数和污水中恶臭气体的初始浓度,会导致室内恶臭气体浓度的增加。此结论可以为泵房集水池、污水池的污染物散发和排风提供理论依据。3.发现了集水池现有的风口向下的排风方式带来的气流流动速度较低,排风口周围风速较小,不利于形成负压,抑制臭气的外溢,对于池内污染物的排除效果不理想。因此,通过数值模拟对集水池排风方式进行优化,发现采用长条形排风口且侧排风位于进风口另一侧的排风方式,池内气流分布较为理想,除臭效果最好。4.对格栅间现有送风系统进行模拟,结果显示现有的送风系统不利于格栅间内污染物的排除,严重影响到格栅间内的空气品质。通过数值模拟发现,采用送风管位于格栅间与门口相对的送风方式,可以使流动路线不经过污染物散发面,对人员健康保障有利。因此,可采用此局部排风的形式改善格栅间卫生条件。
【图文】：

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要有生活污水、工业废水和初期雨水。过去，人们对污水处理的重视程度不够，由于没逡逑有集中的污水排放系统，人们在生活或工业生产中产生的污水和废弃物并不经过处理而逡逑直接排入就近的河道中。下图１．１展示了在未设置污水处理厂的情况下污废水的排放情逡逑况，居民生活区、医院、工业生产区及词养场产生的废水杂质种类复杂，污染物排入河逡逑道进入水体之后互相融合产生物理、化学反应，同时在不同程度上增加河水中污染物的逡逑积累。其中工业生产区的废水排放最为严重，例如工业废水，它包含的污染物成分复杂，逡逑不仅在水中不易净化，而且处理也比较困难。据统计，，全世界工业和生活废水的排量一逡逑年就多达５００ｍ３公里，每一滴污水的污染强度将危及数十倍的水体。逡逑医院株放污水灥逡逑娜水？逡逑额■场，？栜排放＿逡逑图１．１未设置污水处理厂的情况下污水排放情况逡逑１逡逑

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逡逑图１．２更加形象地展示了过去在未设置污水处理厂时居民生活区污水及废弃物的排逡逑放实况。生活垃圾和废水直接排放在就近的河道中，随着时间的累积，河流成为臭水沟，逡逑对沿河道两边的居民生活带来了极大的危害。并且河流自身的洁净能力有限，其流动性逡逑会导致污染面扩大，造成区域之间病毒的传播，例如水体受到病原体的污染会传播疾病，逡逑如血吸虫病、病毒性肝炎、霍乱、痢疾、伤寒等。此外，河水污染严重时，还会形成酸逡逑雨，破坏海洋系统以及地下水系统等情况，这些现象不仅严重危害到了人体的生命健康，逡逑还会给人们的生产生活带来一定的经济损失。逡逑图１．２未设置污水处理厂时居民生活区污水及废弃物排放实况逡逑近几年，随着社会经济的高速发展，人们生活水平的日益提高，以及公众环保意识逡逑的提升，污水处理的需求量越来越大。图１．３为典型的大型污水处理厂，越来越多的生逡逑活污水通过各窨井排入泵站集水池
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU992.25

【参考文献】