污泥直接干化产生的恶臭及挥发性有机物特征研究

利用水泥窑高温的特性协同处置城市污水厂污泥,无害化处置污泥的同时实现能源再生利用.本研究实地调查和监测广州越堡水泥有限公司污泥干化生产线的干化尾气成分,解析污泥干化过程产生恶臭及挥发性有机物的特征和主要来源,为污泥的有效处理处置提供科学的参考依据.结果表明,干化尾气中带有大量的恶臭物质及挥发性有机物.恶臭物质以二氧化硫等含硫物质为主,挥发性有机物以苯系物为主.污泥的性质以及热介质(窑尾气)的成分对恶臭物质及挥发性有机物的产生有影响.经过干化,污泥中的总有机物显著减少.蛋白质、挥发性脂肪酸、多糖等有机物含量也明显降低.干化尾气中的挥发性有机物来自于污泥中的有机物;二氧化硫、二硫化碳等含硫物质一部分源自污泥中的含硫物质,一部分来自于用于干化污泥的窑尾气.     

城市污水处理厂挥发性芳香烃的气味指纹及定量评价研究

采用二次热解析-气相色谱/质谱仪(GC/MS)与电子鼻对广州市某典型城市污水处理厂排放的挥发性恶臭有机物(MVOCs)进行检测与分析,结果表明:①芳香烃是该污水处理厂排放的最普遍、浓度最高的挥发性恶臭有机物质,浓度范围为96.61～818.03μg.m-3,均占各处理单元总MVOCs含量的50%以上,远高于其他MVOCs物种.②城市污水厂的挥发性芳香烃主要来源于生活污水,而污泥处理过程是污水处理厂释放这些污染物的重要环节,各单元排放的芳香烃化合物总浓度由高至低表现为:污泥脱水机房>污泥浓缩池>曝气池>格栅>生化池>沉砂池.③主成分分析(PCA)能够区分各单元排放的废气气味特征,识别指数达到71%,而按照各处理单元挥发性芳香烃的组成水平配制的模拟气体,其PCA识别指数高达94%,反映了不同处理单元挥发性芳香烃的气味也有很大不同.④将T70/2传感器所测得的实际气体与模拟气体的气味指纹进行比较,实际气体的气味指纹要大于模拟气体,从相关性方面分析得知挥发性芳香烃的气味指纹与各单元的气味指纹均呈现较好的正相关,其中曝气池挥发性芳香烃的气味指纹与实际气体气味指纹相关性尤为显著,达到0.98.     

天津市环境空气中恶臭感官定量评价分析

为研究环境空气恶臭污染特征,以天津市区为研究区域,分别在夏秋两季对天津市内六区的环境空气中恶臭感官浓度进行了监测。结果显示,在观测期间臭气浓度在限值（以《恶臭污染物排放标准》厂界臭气浓度限值20作为参照）范围以内的样品数量夏季占63％,而秋季占18％;通过多元线性回归方法建立了典型恶臭污染物与恶臭感官浓度的定量表达式,计算出典型恶臭污染物对市区环境空气的臭气浓度贡献率占59％。通过对实测值与预测值的拟合情况的分析,表明该回归方程可以较好的预测天津市环境空气中夏季恶臭感官浓度。     

典型生活垃圾处理设施恶臭排放特征及污染评价

为研究生活垃圾处理设施恶臭污染排放特征,分别在北京市生活垃圾填埋、焚烧、堆肥3种工艺的前处理车间采集恶臭样品,利用冷阱富集-气质联用(GC/MS)技术对恶臭气体进行分析.结果表明,检测到的恶臭物质主要分为6大类:芳香烃化合物、硫化物、卤代物、烯烃、烷烃和含氧有机物.其中,填埋工艺的前处理车间共检测出50种物质,质量浓度为100.069mg·m~(-3),理论臭气浓度OU_T为350.611,综合臭气指数N为25.448.焚烧工艺的前处理车间共检测出55种物质,质量浓度为36.052 mg·m~(-3),理论臭气浓度OU_T为141.434,综合臭气指数N为21.506.堆肥工艺的前处理车间共检测出34种物质,质量浓度为25.382 mg·m~(-3),理论臭气浓度OU_T为27.547,综合臭气指数N为14.401.利用阈稀释倍数的恶臭贡献值计算方法,初步识别填埋工艺的前处理车间特征恶臭污染物质为:二甲二硫醚、乙酸丁酯、对二乙苯和乙醇;焚烧工艺的前处理车间特征恶臭污染物质为:甲硫醇、二甲二硫醚、乙醇和柠檬烯;堆肥工艺的前处理车间特征恶臭污染物质为:乙醇、二甲二硫醚、乙酸丁酯和柠檬烯.     

汽车制造企业恶臭来源及影响分析

挥发性有机物(VOCs)是工业恶臭的重要来源之一.本文以某汽车制造企业为研究对象,对其产生的恶臭来源及对敏感点居民区的影响进行采样和分析.2016年11月15~17日,分别采用三点比较式臭袋法和大气预浓缩仪-气相色谱(GC)-质谱(MS)联用法对该企业厂区内各个车间的排气筒、厂界和敏感点的臭气浓度和VOCs组分进行定性、定量分析.结果表明,该企业整车厂和发动机厂各个车间排气筒的臭气浓度均未超标,发动机厂厂界的臭气浓度未超标,但整车厂的厂界和敏感点的臭气浓度均超过标准限值.监测共确认54种VOCs物种,包括芳香烃、卤代烃、烷烃、烯烃、环烷烃、酮类、酯类、醚类、醇类、含硫化合物和含氧环化合物.其中,卤代烃种类最多,其次是芳香烃.由此可知,汽车制造恶臭类代表物质主要是卤代烃和芳香烃.根据敏感点居民区特征VOCs物种的质量浓度、检知嗅阈和阈稀释倍数筛选出敏感点居民区的典型恶臭物质为1,3-丁二烯.针对涂装车间所用涂料进行定性分析,结果表明,绝大部分特征VOCs物种均来自涂料成分.恶臭贡献最大的1,3-丁二烯,在排除敏感点居民区周边其他污染源影响的情况下,推断其来源是整车厂涂装车间的喷涂和烘干工艺所产生的.建议企业采用含VOCs组分较低的环保涂料或更高处理效率的RTO净化装置,以减少汽车制造过程对居民区敏感点的恶臭影响.     

污泥堆肥臭气的产生特征及防控措施

城市污泥堆肥过程中易产生和排放恶臭气体,造成二次污染。系统总结了污泥堆肥过程中主要恶臭物质:氨气(NH3)、硫化氢(H2S)和挥发性有机物(VOCs)的产生机理及其影响因素,并对常用除臭技术工艺进行了技术和经济比较分析。通过对污泥堆肥厂恶臭气体的产生和释放特征的分析,针对除臭工艺自身技术特点,建议采用组合式除臭技术解决污泥堆肥厂的恶臭污染问题。     

顶空气相色谱质谱法分析污泥恶臭成分

采用顶空气相色谱质谱(HS/GC-MS)联用技术对污泥恶臭成分进行检测,从污泥恶臭成分中分离多种化合物,并鉴定出烷、醛及苯等有机物。不同地区污泥的性质不尽相同,从而使恶臭成分也产生很大差异。HS/GC-MS法是一种分析污泥恶臭成分的有效方法,为污泥恶臭污染的防治提供了科学依据。     

浅谈环评中化工企业污水处理站挥发性有机物(VOCs)源强估算

介绍了化工企业污水处理站挥发性有机物(VOCs)和恶臭污染物的特点,针对某化工企业9 600 t/d污水处理站计算实例,分析了均质池、厌氧池、好氧生化池、沉淀池、污泥浓缩池等典型构筑物的排放面源和有机物浓度,结合排放系数及处理废水量估算了VOCs源强。     

城市污水处理厂恶臭挥发性羰基化合物的排放特征

选取广州市猎德污水处理厂进行为期4 d的现场采样,采用PFPH衍生化-GC/MS联用技术分析恶臭挥发性羰基化合物的组成特征和含量水平,研究它们的排放特征.结果表明,在该污水处理厂共检测出18种羰基化合物,其中具有恶臭气味的组分包括15种,它们在6个处理车间的浓度范围为0.39～19.92μg·m-3,总浓度均值为（68.66±10.05）μg·m-3.采取归一化方法获得了该类污染源的恶臭挥发性羰基化合物成分谱,并发现了分子标志物为甲醛、乙醛、丙醛、2-丁酮、丁醛和己醛,它们占该成分谱总含量的78.91%,其中己醛含量最高,浓度均值达到11.71μg·m-3.应用恶臭面源源强的计算方法,估算出该污水处理厂恶臭挥发性羰基化合物的年排放总量为2 302.33 kg·a-1,各车间的排放量贡献率由高至低为：生化池〉浓缩池〉A级曝气池〉提升泵房〉沉砂池〉脱水机房.由于污水处理厂的恶臭污染排放过程较为复杂,因此在一定程度上影响了排放量估算的准确度.     

厨余垃圾堆肥过程中恶臭物质分析

恶臭污染已成为生活垃圾堆肥过程中的主要环境问题.以大类粗分后的厨余垃圾作为研究对象,利用嗅觉测定法和GC-MS分析了不同阶段堆肥尾气的臭气浓度和恶臭化合物的种类及其排放浓度,并对不同堆肥阶段臭气浓度和恶臭物质排放浓度的相关性进行分析.结果表明,厨余垃圾堆肥过程中共检测到43种挥发性有机物,其中含硫臭气物质5种,烃类化合物22种,芳香烃类化合物11种,其它物质5种.通过相关性分析,发现硫化氢、甲硫醇、1,3-二甲基苯和邻二甲苯与臭气浓度极显著相关(P<0.01),二甲二硫和对二甲苯与臭气浓度显著相关(P<0.05),因此在厨余垃圾堆肥过程中要对这6种臭气物质进行重点监测和控制.     

城市污水处理厂的挥发性恶臭有机物组成及来源

采用GDX-502采样管和二次热解吸与GC-MSD联用仪研究广州一个典型城市污水处理厂不同污水处理单元和周边环境空气中挥发性恶臭有机物(MVOC)的组成和含量,通过对源排放特征、分子标志物和大气化学活性分析,建立该污水处理厂的MVOC源成分谱.结果表明,该污水处理厂检出烷烃、卤代烃、烯烃、芳香烃、含氧有机物和硫醚等6类40种挥发性有机物(VOC),其中34种为MVOC成分,各处理单元排放的MVOC含量占其VOC总量的95%以上;苯系物、2-丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯和甲硫醚等为该污水处理厂重要的MVOC分子标志物,其中苯系物的含量最高,占源排放MVOC总量的75.89%;经归一化和重整的MVOC源成分谱与环境受体点的MVOC组成之间具有显著相关性.     

异味混合物中组分浓度与其强度贡献关系研究

由挥发性有机污染物(VOCs)等引起的恶臭污染已经成为一个严重的环境问题,而污染物种类繁多,浓度差异大和物质间相互作用规律复杂等因素,对异味强度等感官评价研究造成极大困难.本研究针对室内环境,选取典型挥发性有机污染物组成多种异味混合物,6名专业嗅辨员组成嗅觉评价小组,分别评价异味混合物和相应各组分物质单独存在时的异味强度,分析混合物中各组分含量与混合物整体异味强度之间的联系.结果表明,当混合物中某物质异味活度(odor activity value,OAV)的自然对数值占混合物总量的比例小于20%时,其对混合物的异味强度贡献基本为零.利用该方法预先忽略多组分异味混合物中的部分物质,可以在异味物质相互作用规律和异味感官评价等研究中起到重要简化作用.     

污泥直接干化尾气中恶臭污染物质重要性评价:以指标权重评分法为例

利用水泥窑协同处置污泥可同时实现污泥的无害化、减量化和资源化.水泥回转窑处置污泥时须先对污泥进行干化使其含水率达到要求.污泥受热干化时会释放恶臭物质,易引发恶臭污染,对周围环境和居民生活造成影响.以污泥直接干化产生的尾气为对象,基于目前国内外恶臭污染相关规定,综合考虑污泥直接干化产生的尾气中物质浓度、嗅阈值、阈限值、气味安全级别以及饱和蒸气压,通过指标权重评分方法筛选出污泥直接干化产生尾气中的主要恶臭污染物.以恶臭污染潜力为评价目标,风险指标和臭气排放强度为评价指标,通过韦伯-费希纳定律构建污泥直接干化产生尾气的恶臭污染潜力分级评价模型,形成适合污泥直接干化产生尾气的恶臭污染潜力分级评价方法.     

广州城市污泥燃烧性能综合评价及其燃烧动力学模型

采集了广州5种不同来源城市污泥(分别为KFQ、DTS、LJ、LD和ZZ)及肇庆市1种污水污泥(ZQ),利用热重法对6种干污泥的单一样及两种干污泥的混合样在不同条件下进行了热重实验研究,并通过TG-DTG曲线计算了污泥燃烧的4个综合燃烧指数.研究发现,广州当前城市污泥具有高挥发分、低固定碳和低热值的特点.整个污泥燃烧可以分为水分析出、挥发分析出、挥发分燃烧和焦炭燃烧4个阶段,并且不同来源污泥这4个燃烧阶段差别较大,其中,挥发分的析出和燃烧制约着污泥的整个燃烧过程.不同来源污泥的燃烧性能与污水处理厂水处理工艺、污泥种类及其理化性质有关.从挥发分释放特性指数D、可燃性指数C、综合燃烧特性指数S来看,6种污泥中,LJ污泥燃烧性能最好,而LD污泥的燃烧性能最差.KFQ与ZZ污泥混合后,除D指数外,其他指数都变小,而升温速率过快,并不能显著提高污泥的综合燃烧性能.采用积分法(Coats-Redfern方程)计算得到各燃烧阶段的反应的机理方程及相应的活化能参数,发现活化能大小与污泥的燃烧阶段是相对应的.     

北京市安定生活垃圾填埋场VOCs恶臭物质及其臭气强度

挥发性有机物(VOCs)是填埋场重要的恶臭源之一.为了深入了解造成填埋场恶臭的VOCs及其臭气强度情况,在2014年7—8月采用固相微萃取(SPME)-气相色谱(GC)-质谱(MS)联用法测定了北京市安定生活垃圾卫生填埋场内各代表性地点的VOCs.共确认了48种化合物,包括烷烃、烯烃、芳香烃、环烷烃、萜类、酯类、醛酮类、卤代烃、醇类及含硫化合物和含氮化合物.烷烃的种类最多,达到13种,其次是芳香烃,为9种.以内标法和外标法相结合测定了其中35种物质的含量,发现浓度在0.05~40 mg·m~(-3)之间.在厂区入口和作业面浓度最高的VOC是2,2,4,6,6-五甲基庚烷,在沼气干管是甲苯.从实际经验和臭气强度出发,建立了一种恶臭物质筛选方法,即首先以检出频次和各地点浓度比值筛选出可能的恶臭物质,然后由臭气强度确定最终的恶臭物质.筛选结果表明,填埋场内的恶臭VOCs是对伞花烃、对二甲苯、乙苯、甲苯和邻二甲苯,其中对伞花烃和对二甲苯对恶臭贡献尤为显著.这些恶臭VOCs浓度之间呈现出显著的相关关系,表明这些物质均来源于填埋场内生活垃圾的降解过程.     

城市污水处理厂污水处理工艺对VOCs挥发特征影响

对广州市某污水处理厂入厂原水进行了现场水样采集,用吹扫捕集-气相色谱质谱法测定了水样中VOCs含量.在污水处理厂入水口中共检出20种VOCs,浓度范围为0.1789~21.89μg/L.基于实测数据和构筑物结构参数,对该厂4种不同的污水处理工艺流程(包括A-B工艺,UNITANK工艺,改良A2/O脱氮除磷工艺和改良A2/O 高效沉淀工艺)利用WATER9模型计算了各工艺主要构筑物VOCs的挥发速率和挥发总量.挥发速率最大工艺为A-B工艺,其值为0.2318g/s;构筑物加盖的改良A2/O高效沉淀工艺挥发速率最小为0.0426g/s.各个工艺中挥发速率最大的单元有生物处理池和沉淀池,主要成分有苯、甲苯、三氯甲烷、四氯乙烯.根据VOCs挥发速率和污水处理量计算了VOCs在构筑物加盖和不加盖情况下的排放因子,并估算了珠江三角洲地区污水处理厂VOCs的总排放量,发现构筑物加盖可大大减少城市污水处理厂的排放率,削减率可达到74.72%.     

室内环境嗜松青霉的MVOCs释放特征及影响因素

以嗜松青霉为例,用顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用仪(HS-SPME-GC-MS)采集分析其代谢挥发性有机物(MVOCs),考察了生长时间、温度、光照、氧含量(通气流量)对MVOCs释放特征的作用,探讨了其对室内VOCs的源贡献。结果表明,共发现6类14种MVOCs,包括浓度较高的乙醇、丙酮、乙酸、乙酸乙酯、异戊醇、苯甲醚,浓度较低的异丁醇、2-甲基丁醇、糠醇、甲苯、间二甲苯、1-辛烯-3-醇、3-辛醇和柠檬烯。氧含量和生长时间对MVOCs影响最明显,氧含量主要影响乙醇和丙酮的竞争代谢,乙酸、乙酸乙酯也在缺氧时产量更多;嗜松青霉在不同的生长阶段的代谢产物种类和产量均不同,总MVOCs量在接种第4~6d达到最大值,除乙酸、柠檬烯外,其他物质均受生长时间的影响;在25℃时能产生最多的MVOCs量,在35℃时产生的MVOCs最少,不同温度下各MVOCs组分也不同;光照对嗜松青霉的MVOCs代谢影响不明显。在有氧有光的3种实验温度下,总MVOCs排放强度在5031~7650ng/(m²×d)之间,各物质室内浓度贡献区间为0.0256~444.0380ng/m³。     

城市污水处理厂挥发性卤代有机物的排放特征及影响因素研究

建立液氮浓缩采样/热解析脱附/GC/MS联用分析方法,测量了广州猎德污水处理厂6个不同处理单元及2个周边环境点中挥发性卤代有机物的组分及含量水平,研究了其排放特征及影响因素.结果表明,8个采样点共检测出19种挥发性卤代有机物,包括11种卤代烷烃、3种卤代烯烃及3种卤代芳香烃、2种卤代酸酯等,平均检出浓度范围为n.d.～33.39μg·m-3,总浓度均值范围为34.91～127.74μg·m-3·CH2Cl2、CHCl3、CFC-12、C2H4Cl2、CFC-11、C2HCl3、C2Cl4是污水处理厂主要的挥发性卤代有机物,它们主要由污水中相应物质挥发而来.脱水机房挥发性卤代有机物浓度最高,提升泵房次之,污泥浓缩池最低;研究还发现,提升泵房、曝气池及生化池的挥发性卤代有机物排放过程中受温度、湿度因素影响明显.     

天津市环境空气恶臭污染状况与典型气态污染物识别

以天津市中心城区和典型工业区为重点调查区域,通过网格法布设40个采样点,共采集不同季节的环境空气样品近1 300个. 采用嗅觉测定法、分光光度法和GC-MS分别测定恶臭感官浓度、NH₃和其他气态污染物的组成及浓度. 结果表明:①天津市环境臭气浓度介于0~90之间,中心城区和工业区臭气浓度水平相当. 夏季臭气浓度<10的样品最多,占总样品量的42%,春季超过85%的样品臭气浓度>20,秋季超过70%的样品臭气浓度>20,说明春、秋两季环境恶臭污染较为严重. ②NH₃是检出率最高的恶臭物质. 天津市夏、秋、春三季ρ(NH₃)平均值分别为0.070、0.058和0.060 mg/m3,各类功能区中居住区和混合区的ρ(NH₃)较高. ③秋季H₂S的检出较为普遍,ρ(H₂S)在0.006 4~0.220 0 mg/m3之间,中心城区和工业区的ρ(H₂S)平均值分别为0.014 0和 0.023 0 mg/m3,最高值出现在工业区. 以物质浓度、嗅阈值和检出率为评估参数,通过分级赋值和多参数综合评分筛选出10种典型气态污染物,分别为NH₃、CS₂、苯、甲苯、间二甲苯、乙苯、1,2,4-三甲苯、乙醇、丙酮和异戊二烯;建立了臭气浓度与这10种污染物浓度的多元线性回归方程,该方程具有良好的统计学意义和相关性(P<0.05,R=0.78),表明这些气态化合物是影响城市空气恶臭感官污染的重要因素.