城市污水處理廠中N2O排放特性的研究.pdf

1、一氧化二氮（Nitrous Oxide, N2O）是一種具有顯著溫室效應(yīng)的溫室氣體，近年來(lái)，隨著人類活動(dòng)加劇，大氣中的N2O含量也在日益增長(zhǎng)。城市污水處理廠是一個(gè)典型的N2O人為排放源，因此，對(duì)其N2O排放特性的研究是十分必要的。本論文在日本高知縣高須污水處理廠展開(kāi)，該廠的污水來(lái)源由城市污水和該廠污泥系統(tǒng)污泥脫水上清液混合組成，其第六污水處理系統(tǒng)為缺氧／好氧／好氧／好氧（Anoxic/Oxic-1/Oxic-2/Oxic-3）活性污泥工

2、藝，其污泥處理系統(tǒng)處理范圍包括本廠初沉污泥、本廠剩余污泥和其它廠剩余污泥。本論文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)氣體和液體樣品的采集與分析，先后對(duì)該廠的第六污水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)中N2O排放進(jìn)行了系統(tǒng)的測(cè)定調(diào)查，以期該廠N2O排放特性進(jìn)行闡明。
　　本論文首先，對(duì)第六污水處理系統(tǒng)中N2O排放進(jìn)行了調(diào)查研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在氣態(tài)N2O（Gaseous-N2O, G-N2O）空間分布方面，各生化反應(yīng)池的總體排放水平均高于非生化反應(yīng)池，其中Oxi

3、c-3反應(yīng)池是第六污水處理系統(tǒng)中最大G-N2O排放單元；在溶解態(tài)N2O（Dissolved-N2O, D-N2O）排放日變化方面，Oxic-2和Oxic-3兩反應(yīng)池的G-N2O隨時(shí)間呈類“M”形變化且排放水平較高，其余各反應(yīng)池的N2O排放水平較低且隨時(shí)間變化微弱；在D-N2O空間分布方面，初沉池（Primary Sedimentation Tank, PST）是第六污水處理系統(tǒng)中最小D-N2O排放單元，進(jìn)水（Influent）和Oxic

4、-3兩反應(yīng)池呈現(xiàn)出較高的D-N2O濃度；在D-N2O排放日變化方面，Influent和Oxic-3兩反應(yīng)池表現(xiàn)得最為活躍，且通常在監(jiān)測(cè)日下午取得各自的D-N2O濃度峰值。
　　接著，本論文對(duì)第六污水處理系統(tǒng)中Oxic-2和Oxic-3兩反應(yīng)池的N2O排放進(jìn)行了進(jìn)一步的深入調(diào)查研究，結(jié)果表明，Oxic-2和Oxic-3兩反應(yīng)池最大G-N2O和D-N2O排放通常出現(xiàn)在監(jiān)測(cè)日15:00時(shí)，其中，在2016年2月23日15:00時(shí)，兩個(gè)監(jiān)

5、測(cè)點(diǎn)的G-N2O排放速率分別是27.14μg N/L/h和28.39μg N/L/h， D-N2O排放速率分別為1.05μg N/L/h和5.20μg N/L/h；此外在Oxic-2和Oxic-3處的N2O總排放中，G-N2O的排放占主導(dǎo)地位，其對(duì)N2O總排放的貢獻(xiàn)在69％－97%。通過(guò)對(duì)Oxic-2和Oxic-3處無(wú)機(jī)氮、溶解性氮和溶解性CODCr的測(cè)定與計(jì)算發(fā)現(xiàn)，引起Oxic-2和Oxic-3處N2O排放的主要原因是硝化作用；溶解氧

6、是引起兩反應(yīng)池D-N2O濃度變化的重要影響因素。
　　然后，本論文又對(duì)該廠Influent處N2O的排放進(jìn)行了調(diào)查研究，結(jié)果表明，在G-N2O方面，城市污水的排放水平高于Influent；在D-N2O方面，污泥脫水上清液D-N2O排放水平高于Influent和城市污水兩處；在N2O總排放組成方面， D-N2O排放占主導(dǎo)地位。通過(guò)對(duì)城市污水、污泥脫水上清液和Influent三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的N2O負(fù)荷核算和總?cè)芙庑缘?fù)荷的核算表明，來(lái)自污