【摘要】：全球碳排放形勢日益嚴峻,中國承擔的碳減排壓力越來越大,有必要適當考慮各種經(jīng)濟活動的溫室氣體排放。二氧化碳(CO_2)是導(dǎo)致全球變暖的主要溫室氣體,而污水處理廠(WWTPs)的CO_2排放占了相當一部分比例,污水生物處理過程是直接CO_2氣體的重要人為釋放源。而UCT工藝是比較典型的城鎮(zhèn)生活污水處理工藝,因此,研究UCT工藝處理城市生活污水過程中CO_2排放的時空特性、影響因素并探討減排措施,具有重要的實踐意義。本論文以某UCT工藝污水處理廠為研究對象,對其進行了為期一年的監(jiān)測,探析了各工藝單元和一般區(qū)域的CO_2的時空排放特性,研究了不同工藝運行條件下的CO_2排放特性,并分析了氣象因素和水質(zhì)參數(shù)等對各研究區(qū)域內(nèi)CO_2排放濃度的影響。主要研究成果如下:(1)UCT工藝污水處理廠CO_2排放的空間特性表現(xiàn)為,污水處理的主要工藝構(gòu)筑物附近的CO_2排放濃度較高,其中UCT生化池處CO_2排放濃度最高,而其余區(qū)域濃度相對較低。絕大多數(shù)的測量點CO_2濃度都存在空間正相關(guān),即高濃度水平測量點被高濃度水平區(qū)域所包圍,低濃度水平測量點被低濃度水平區(qū)域所包圍。而UCT生化池濃度分布圖顯示不同工段的CO_2濃度有較大差異,其中好氧區(qū)濃度較高,厭氧區(qū)和缺氧區(qū)濃度較低,實測結(jié)果還呈現(xiàn)出空間對稱分布特性,這與UCT池上不同工段的運行對稱特征一致。污水廠CO_2排放的時間特性表現(xiàn)為,生化池好氧區(qū)CO_2體積分數(shù)在24h內(nèi)變化相當劇烈,差值達到了2000×10~(-6),且晚上濃度高、白天濃度低;不同工藝單元或工段有著不同的變化特性但是總體趨勢相近。大部分測量日各測量點CO_2濃度之間的變異系數(shù)大于20%,表明觀測值之間的變異是顯著的,各測量點CO_2濃度之間的差異非常顯著。另外,CO_2排放變化存在較強的季度特性,春夏兩季的CO_2濃度相對較高,秋冬兩季的CO_2濃度則相對較低。(2)UCT生化池的CO_2排放在不同工藝運行條件下有不同的特性。Person相關(guān)性和擬合結(jié)果顯示,在不同運行參數(shù)下,生化池三個區(qū)域的CO_2排放有所區(qū)別,其中好氧區(qū)的排放差異更明顯,而厭氧區(qū)的排放差異不明顯。在厭氧區(qū)造成CO_2體積分數(shù)的特性差異由大到小的運行參數(shù)依次是:MLVSSORP,在缺氧區(qū)造成CO_2體積分數(shù)的特性差異由大到小的運行參數(shù)依次是:MLVSSORPDO,在厭氧區(qū)造成CO_2體積分數(shù)的特性差異由大到小的運行參數(shù)依次是:MLVSSORPSRTDOSV,在生化池總體造成CO_2體積分數(shù)的特性差異由大到小的運行參數(shù)依次是:水量HRT。總體而言,除SV和ORP外,CO_2體積分數(shù)在不同運行參數(shù)下的排放特性有較大差異。在此基礎(chǔ)上,提出調(diào)節(jié)生化池運行參數(shù)可能會減少直接二氧化CO_2排放。在保證污水處理效果不受影響的前提下,可適當調(diào)低DO濃度,或適當延長HRT和SRT等。(3)氣象條件和水質(zhì)參數(shù)對污水處理廠CO_2排放都有較大的影響。在不同水質(zhì)參數(shù)對直接CO_2排放的影響中,各水質(zhì)參數(shù)對全廠CO_2監(jiān)測體積分數(shù)的影響由大到小依次是:COD去除率C/NSSC/P;各水質(zhì)參數(shù)對CO_2核算量的影響由大到小依次是:COD去除率C/NSSC/P�？傮w而言,各水質(zhì)參數(shù)對全廠CO_2平均濃度的影響要高于CO_2核算量。在氣象條件對直接CO_2排放的影響中,CO_2排放與溫度和濕度成正相關(guān),與風速成負相關(guān)。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X703
【圖文】：

第二章 UCT 污水處理工藝 CO2監(jiān)測的布點及取樣2.1 某 UCT 污水處理廠概況該污水處理廠設(shè)計總規(guī)模為 8.0 萬 m3/d，一期建設(shè)規(guī)模為 4.0 萬 m3/d，服務(wù)面積 20 平方公里，服務(wù)人口 14.5 萬，生活污水占 97%。污水處理廠目前處理能力為 4 萬立方米/日，處理后廢水經(jīng)排放口排入長江，排放口位于廠區(qū)北側(cè)。污水處理廠主要污染物有 COD、NH3-N 和 TP，2016 年出水 COD、NH3-N 和 TP 濃度分別為 24mg/L、1.41mg/L 和 0.293mg/L，COD、NH3-N 和 TP 排放總量分別為 346.0 噸、20.3 噸和 4.2 噸。污水處理廠采用 UCT 工藝，工藝流程如下圖。UCT 生化池是整個工藝流程的核心部分，出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級 A 標準。

圖 2.2 某污水處理廠周邊土地利用現(xiàn)狀Fig2.2 Present situation of land use around a sewage treatment plan污水處理工藝 CO2監(jiān)測的布點原則般構(gòu)筑物，在水體中間位置設(shè)置一個測量點，同一類型構(gòu)相同位置各設(shè)置一個測量點。對于核心構(gòu)筑物，即 UCT 工厭氧區(qū)和好氧區(qū)都應(yīng)當布設(shè)測量點，同時要特別注意不同另外，測量點應(yīng)設(shè)置在水質(zhì)監(jiān)測取樣點附近，這樣記錄的對性。除了在主要工藝單元布置測量點外，還應(yīng)在污水廠對比點應(yīng)呈網(wǎng)狀均勻分布，方便后續(xù)可視化過程中進行

圖 2.3 某污水處理廠測量點分布Fig.2.3 Distribution point of a sewage treatment plant處理的過程中水質(zhì)成分、水質(zhì)參數(shù)變化較復(fù)雜，2氣體釋放的影響因素，在對該污水廠進行 CO2點原位采集了污水的水溫、溶解氧等水質(zhì)參數(shù)。法

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本文編號：2780376