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第２卷 第３期环境工程学报Ｖｏｌ．２，Ｎｏ．３２００８年３月ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭａｒ．２００８城市污水处理厂恶臭污染源调查与研究眭光华１，２ 李建军１ 孙国萍１（１广东省微生物研究所广东省菌种保藏与应用重点实验室，广州５１００７０；２．广东工业大学环境科学与工程学院，广州５１００９０）摘 要 以Ｈ２Ｓ和ＮＨ３为主要监测指标，对广州一大型生活污水处理厂主要恶臭源Ｈ２Ｓ、ＮＨ３的排放浓度进行了８个月的连续监测。结果表明，该污水厂恶臭成分Ｈ２Ｓ的排放浓度为００１～２２ｍｇ／ｍ３，ＮＨ３排放浓度为０～０６７ｍｇ／ｍ３。同时，污水厂各处理单元由于其功能和运行条件不同，所产生的恶臭气体成分也不完全一样，在污水进水区段恶臭污染物以Ｈ２Ｓ为主，其中格栅井Ｈ２Ｓ浓度最高。其中沉砂池、格栅和污泥浓缩池的Ｈ２Ｓ、ＮＨ３排放浓度呈夏秋季节高、冬春季节低的特征，与季节变化的气温有明显的相关性。对恶臭排放影响因素的研究表明，污水水温越低则Ｈ２Ｓ和ＮＨ３的排放浓度越低，此外，降雨可以显著降低污水处理厂恶臭污染物的排放浓度。关键词 恶臭 硫化氢 氨中图分类号 Ｘ５１２ 文献标识码 Ａ 文章编号 １６７３９１０８（２００８）０３０３９９０４ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｏｄｏｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎａｍｕｎｉｃｉｐａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｌａｎｔＳｕｉＧｕａｎｇｈｕａ１，２ ＬｉＪｉａｎｊｕｎ１ ＳｕｎＧｕｏｐｉｎｇ１（１．ＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｉｃｒｏｂｉａｌＣｕｌｔｕｒｅＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１００７０；２．ＦａｃｕｌｔｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１００９０）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｄｏｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｆｒｏｍａｍｕｎｉｃｉｐａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｌａｎｔ（ＷＷＴＰ）ｉｎＧｕａｎｇｚｈｏｕ，ｔｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍａｉｎｏｄｏｒａｎｔｓｓｕｃｈａｓＨ２ＳａｎｄＮＨ３ａｓｔｈｅｍａｊｏｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｗｅｒｅｍｏｎｉｔｏｒｅｄｆｏｒ８ｍｏｎｔｈｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＨ２Ｓｗａｓ００１～２２ｍｇ／ｍ３，ａｎｄｔｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＮＨ３ｗａｓ０～０６７ｍｇ／ｍ３．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅｍａｉｎｏｄｏｒｃａｕｓｉｎｇｐｏｌｌｕｔａｎｔｅｍｉｔｔｅｄｆｒｏｍｗａｓｔｅｗａｔｅｒｐｒｅｔｒｅａｔｉｎｇｓｅｃｔｉｏｎｗａｓｈｙｄｒｏｇｅｎｓｕｌｆｉｄｅ，ｔｈｅｇｒｉｔｃｈａｍｂｅｒｗａｓｆｏｕｎｄｔｏｂｅｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｏｆＨ２Ｓｅｍｉｓｓｉｏｎｐｏｌｌｕｔｉｏｎｐｏｉｎｔｉｎｔｈｅｐｌａｎｔ．ＴｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｅｍｉｔｔｅｄＨ２ＳａｎｄＮＨ３ｆｒｏｍｔｈｅａｅｒａｔｅｄｇｒｉｔｃｈａｍｂｅｒ（ＡＧＣ），ｔｈｅｃｏａｒｓｅｓｃｒｅｅｎ（ＣＳ）ａｎｄｔｈｅｓｌｕｄｇｅｔｈｉｃｋｅｎｅｒ（ＳＴ）ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｉｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｈｉｇｈｄｕｒｉｎｇｓｕｍｍｅｒａｎｄａｕｔｕｍｎａｎｄｌｏｗｄｕｒｉｎｇｗｉｎｔｅｒａｎｄｓｐｒｉｎｇｓｅａｓｏｎ，ｏｂｖｉｏｕｓｌｙｗｉｔｈｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｅａｓｏｎａｌｖａｒｉａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｄｏｒａｎｔｓｗｏｕｌｄｂｅｄｅｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｔｈｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｄｏｒａｎｔｓｃａｎｂｅｄｅｃｒｅａｓｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙａｆｔｅｒｒａｉｎｆａｌ１．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｏｄｏｒ；ｈｙｄｒｏｇｅｎｓｕｌｆｉｄｅ；ａｍｍｏｎｉａ基金项目：广东省重点攻关资助项目（２００５Ａ３０４０１００２）；广东省科技攻关资助项目（２００５Ｂ１０３０１０２９）收稿日期：２００７－１１－０８；修订日期：２００８－０１－１４作者简介：眭光华（１９８４～），男，硕士研究生，主要从事大气污染控制研究工作。Ｅｍａｉｌ：ｓｇｈ１３５６０４０４８９１＠１２６．ｃｏｍ通讯联系人，Ｅｍａｉｌ：ｇｕｏｐｉｎｇｓｕｎ＠１６３．ｃｏｍ 恶臭污染广泛存在于工业、农业和城市污水处理厂等行业［１］，其中城市污水处理厂的恶臭污染问题尤为突出。目前，已经越来越受到政府和社会的关注，针对城市污水处理厂恶臭的控制法规和对策也日益完善［２］。城市污水处理厂的恶臭处理技术包括生物法、吸附法和吸收法等［３～６］，由于各种工艺的特点和适用范围不同，在选取和设计污水厂除臭方案时应当首先了解恶臭源的排放点源分布状况与恶臭气体挥发的特点。对市政污水厂恶臭源排放规律缺乏认识就会导致工艺选取不当或工艺运行效率较低［７］，因此有必要对城市污水处理厂各恶臭源主要恶臭污染物（Ｈ２Ｓ、ＮＨ３等）的排放规律进行深入研究。目前，国内外关于城市污水处理厂恶臭控制的研究大多集中在各种恶臭处理技术的开发与优化方面，而对污水厂恶臭排放特点和规律的研究并不多见［８，９］。本文通过对广州市一家日处理量为４０万ｔ的生活污水处理厂主要处理工段引起恶臭的主要恶环境工程学报第２卷臭物质进行定性和定量分析，并对其恶臭排放规律进行考察和研究，以期为污水厂预防和控制挥发性恶臭污染，选择合理的处理方案提供科学依据。１ 研究方法１．１ 污水处理厂概况监测的污水厂位于市区，日处理污水４０万ｔ以上，以生活废水为主。采样地点设置情况如下：将污水厂的主要处理环节分为进水区段：格栅沉砂池；水处理区段：含２个阶段曝气池；污泥处理区段：含污泥浓缩池和脱水车间。格#采样点位于格#井的上部，距离地面５０ｃｍ，沉砂池为曝气池沉砂池，表面用软橡胶密封，采样点位于回流槽上部１０ｃｍ处。曝气池为二阶段曝气，采样点位于第二阶段曝气池进水口下风附近。污泥浓缩池全部封闭，臭气经管道收集后进入除臭系统进行处理，该除臭系统的换气次数为５次／ｈ，采样点设在浓缩池的旁边，采样时门窗全部关闭。污泥脱水车间的采样点位于用于污泥脱水的离心机旁边，距离地面１００ｃｍ，此车间的臭气同样经管道收集后进入除臭系统处理，该除臭系统的换气次数为４次／ｈ。１．２ 检测项目及分析方法硫化氢的测定：亚甲蓝分光光度法（ＧＢ１１７４２１９８９）。氨气的测定：次氯酸钠水杨酸分光光度法（ＧＢ／Ｔ１４６７９）。水温和气温的测定：ＴＥＳ型温度计，在现场进行测定，记录当时的数据。２ 结果与讨论２．１ 格栅、沉砂池、污泥浓缩池和脱水车间的恶臭物排放特征从２００６年６月到２００７年２月每隔２～３ｄ对格栅、沉砂池、污泥浓缩池和脱水车间排放的Ｈ２Ｓ和ＮＨ３浓度进行连续监测，结果如图１和图２所示。从图１可以看出，在２００６年６月、７月和８月，格栅、沉砂池和污泥浓缩池的Ｈ２Ｓ排放浓度均较高，其平均浓度分别为６３７、４７３和０８５ｍｇ／ｍ３。进入９月份后，Ｈ２Ｓ排放浓度明显降低，格栅、沉砂池和污泥浓缩池的平均浓度为１２５、１１６和０４６ｍｇ／ｍ３。从２００６年１０月份到２００７年２月份，Ｈ２Ｓ浓度进一步降低，有的最低接近于０ｍｇ／ｍ３。因此，格栅、沉砂池和污泥浓缩池的Ｈ２Ｓ的排放浓度具有夏、秋季节较高而冬、春季节较低的特征。在脱水车间，测得的数值相对变化不是太大。从曲线的变化规律看，也符合这个特征。图１ 格栅、沉砂池、污泥浓缩池和脱水车间的Ｈ２Ｓ排放浓度随时间变化Ｆｉｇ．１ ＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆＨ２Ｓｅｍｉｔｔｅｄｆｒｏｍｃｏａｒｓｅｓｃｒｅｅｎ，ｇｒｉｔｃｈａｍｂｅｒ，ｓｌｕｄｇｅｔｈｉｃｋｅｎｅｒａｎｄｄｅｗａｔｅｒｉｎｇｗｏｒｋｓｈｏｐ图２ 格栅、沉砂池、污泥浓缩池和脱水车间的ＮＨ３排放浓度随时间变化Ｆｉｇ．２ ＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆＮＨ３ｅｍｉｔｔｅｄｆｒｏｍｃｏａｒｓｅｓｃｒｅｅｎ，ｇｒｉｔｃｈａｍｂｅｒ，ｓｌｕｄｇｅｔｈｉｃｋｅｎｅｒａｎｄｄｅｗａｔｅｒｉｎｇｗｏｒｋｓｈｏｐ从图２可以看出，在２００６年６月、７月、８月和９月，格栅、沉砂池、污泥浓缩池和脱水车间的ＮＨ３排放浓度均较高，其平均浓度分别为０２６、０４６、０２８和０２０ｍｇ／ｍ３；进入１０月份后ＮＨ３浓度显著降低（除格栅外），其平均浓度分别低至０２６、０３１、０１６和０１７ｍｇ／ｍ３；从２００６年１１月份到２００７年２月份ＮＨ３排放浓度进一步降低，有的基本接近０。因此，格栅、沉砂池、污泥浓缩池和脱水车间也基本上存在同样的季节特征。２．２ 各恶臭源Ｈ２Ｓ和ＮＨ３排放浓度的比较２００６年６月中旬，对格栅、沉砂池、污泥浓缩池和脱水房的Ｈ２Ｓ和ＮＨ３进行了连续测定。测定结果如图３和图４所示。从图３和图４可以看出，不同恶臭源排放的００４第３期眭光华等：城市污水处理厂恶臭污染源调查与研究图３ 格栅、沉砂池、污泥浓缩池和脱水车间Ｈ２Ｓ检测结果Ｆｉｇ．３ ＤｅｔｅｃｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆＨ２Ｓｉｎｃｏａｒｓｅｓｃｒｅｅｎ，ｇｒｉｔｃｈａｍｂｅｒ，ｓｌｕｄｇｅｔｈｉｃｋｅｎｅｒａｎｄｄｅｗａｔｅｒｉｎｇｗｏｒｋｓｈｏｐ图４ 格栅、沉砂池、污泥浓缩池和脱水车间ＮＨ３检测结果Ｆｉｇ．４ ＤｅｔｅｃｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆＮＨ３ｉｎｃｏａｒｓｅｓｃｒｅｅｎ，ｇｒｉｔｃｈａｍｂｅｒ，ｓｌｕｄｇｅｔｈｉｃｋｅｎｅｒａｎｄｄｅｗａｔｅｒｉｎｇｗｏｒｋｓｈｏｐＨ２Ｓ和ＮＨ３均有较大波动，其中Ｈ２Ｓ浓度为００１～２２ｍｇ／ｍ３，ＮＨ３浓度为０～０６７ｍｇ／ｍ３，均在污水厂恶臭物质排放的典型范围之内［１０］。除污泥脱水车间和污泥浓缩池外，格栅和沉砂池所散发出气体中的Ｈ２Ｓ浓度明显高于ＮＨ３浓度。由于Ｈ２Ｓ的实际浓度明显高于污水处理厂所规定的排放标准，而ＮＨ３实际浓度低于国家规定的排放标准，因此，Ｈ２Ｓ是污水厂重点控制的恶臭污染物。从图３和图４还可以看出，Ｈ２Ｓ最大浓度出现在格栅，ＮＨ３最大浓度出现在沉砂池，格#是污水经过管道运输后进入污水厂进行处理的第一单元，污水在管道中厌氧运输过程产生了高浓度的Ｈ２Ｓ，在此单元由于水流强烈紊动而释放出来。沉砂池则出现Ｈ２Ｓ和ＮＨ３２种污染物都较高的浓度。这是由于潜水泵所提升的污水以射流形式进入沉砂池，造成了水流的剧烈搅动，促进了污染物在水相内和气水两相界面的扩散和传质，使之排放浓度较高。污泥浓缩池和污泥脱水车间的Ｈ２Ｓ和ＮＨ３排放浓度相对于格栅和沉砂池要低得多，这与相关研究报道的结果有所不同［１１，１２］。造成脱水车间的低浓度Ｈ２Ｓ和ＮＨ３的原因是：该污水厂使用了高效脱水机直接对剩余污泥进行脱水处理，缩短污泥的停留时间和污泥发酵产生恶臭物质的过程。２．３ 影响Ｈ２Ｓ和ＮＨ３排放的因素２．３．１ 污水水温的影响格栅、沉砂池和污泥浓缩池的Ｈ２Ｓ和ＮＨ３排放均存在着明显的夏、秋季节较高而冬、春季节较低的特征。这主要是由于不同季节污水水温存在着较大的差异，而水温变化会影响产生恶臭物质反应的进行程度和反应速率，因此需要对于污水水温变化的影响进行深入的分析。在恶臭监测期间，格栅、沉砂池和污泥浓缩池的Ｈ２Ｓ和ＮＨ３排放浓度随水温的变化如图５和图６所示。从图５和图６可以看出，Ｈ２Ｓ和ＮＨ３的排放浓度均存在着随水温的升高而升高的变化趋势。当水温分别低于１８℃和２１６℃时，污水中的Ｈ２Ｓ和ＮＨ３排放浓度基本为０。长期监测结果对城市污水处理厂控制恶臭污染具有一定的借鉴意义，当污水厂的