污水泵站集水池恶臭扩散机理及通风方案优化研究

来源 :南京师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:ggg042001
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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。
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