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典型城市市政设施微生物气溶胶污染特性及控制技术研究

作　者: 张俊超
导　师: 马文林; 刘建伟
学　校: 北京建筑工程学院
专　业: 环境工程
关键词: 污水处理厂固体废弃物处理厂控制技术细菌真菌放线菌
分类号: X513
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

城市市政设施特别是城市污水处理厂和固体废弃物综合处理厂在保证城市正常运行和维护生态环境方面起着重要的作用，但随着生物处理技术在城市污水厂和固体废弃物综合处理厂中的不断应用，排放到空气中的微生物气溶胶数量也不断的增加。微生物气溶胶除了具有一般气溶胶的危害以外，由于这些微小颗粒物具有生命活性，它们在空气中的扩散、传播可能会引起过敏性疾病或引起人类、动植物疾病的流行传播。近年来，城市市政设施运行引发的微生物气溶胶污染及其防治越来越来受到人们的关注。本研究分别以鄂尔多斯市某城市污水处理厂和固体废弃物综合处理厂为对象，分别对其不同功能区产生的微生物气溶胶污染特性及影响因素进行研究，在此基础上，建立小试规模的生物滤池工艺，对生物滤池处理微生物气溶胶和恶臭气体的去除效果和去除机理进行探讨。在城市污水处理厂，微生物气溶胶浓度分布在不同的季节和不同的功能区存在一定的差异，其中，在同一功能区，不同季节，总微生物气溶胶浓度大小顺序为：春季>秋季>冬季>夏季，异养细菌浓度大小顺序为：春季>秋季>冬季>夏季，真菌浓度大小顺序为：秋季>冬季>春季>夏季，放线菌浓度大小顺序为：冬季>春季>秋季>夏季。在同一季节，不同功能区内，异养细菌、真菌和放线菌主要分布在氧化沟、二沉池和污泥脱水间三个区域。固体废弃物综合处理厂不同功能区空气异养细菌和真菌的浓度存在显著性差异（p<0.05），尤以生活垃圾集料间产生的异养细菌和真菌浓度最高。微生物总浓度分布大小顺序为：生活垃圾集料间>粪便预处理区>纸塑分离间>餐厨预处理区>联合厌氧发酵区。固体废弃物综合处理厂不同功能区异养细菌和真菌粒径分布均无显著性差异（p>0.05），其中异养细菌主要分布在第1、2、3、4级，真菌主要分布在第3级和第4级。说明可吸入人体上呼吸道和进入肺部的微生物粒子均占一定比例，存在一定的微生物风险。空气温度、相对湿度和风速等气象条件对城市污水处理厂产生的微生物气溶胶浓度均有一定的影响。当空气温度为28℃，空气相对湿度在30%左右时，异养细菌、真菌和放线菌的浓度均最大；风速在0-3.8m/s范围内，风速越大，异养细菌、真菌和放线菌的浓度越低。生物滤池工艺处理NH₃、H₂S和微生物气溶胶最佳运行条件为：进气流量为1.5m³/h，对应的气体停留时间为67.8s，填料含水率为60%-70%。当填料层高度为30-90cm，NH₃、H₂S和微生物气溶胶的去除率随着填料层高度的增加而升高，在填料层高度为90cm时，去除效果最好。生物滤池对NH₃、H₂S的去除主要为微生物的生物降解作用，而对微生物气溶胶的去除主要为填充填料的拦截作用。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-10
第1章文献综述  10-26
  1.1 引言  10
  1.2 微生物气溶胶及其危害  10-13
    1.2.1 微生物气溶胶对城市生态环境的危害  11-12
    1.2.2 微生物气溶胶对市政设施内工人及周边居民的身体健康及畜牧业的危害  12-13
  1.3 微生物气溶胶采样和检测方法  13-16
    1.3.1 微生物气溶胶采样方法  13-15
    1.3.2 空气微生物的检测方法  15-16
  1.4 城市市政设施微生物气溶胶的来源、种类及影响因素  16-23
    1.4.1 城市市政设施微生物气溶胶的污染来源  17
    1.4.2 城市市政设施微生物气溶胶污染的种类  17-18
    1.4.3 城市市政设施微生物气溶胶污染的影响因素  18-23
  1.5 城市市政设施微生物气溶胶污染控制技术  23-24
    1.5.1 植物屏障  23-24
    1.5.2 生物过滤  24
  1.6 研究目的和意义  24-25
  1.7 研究内容  25-26
第2章实验材料和方法  26-34
  2.1 采样点概况  26-28
    2.1.1 城市污水处理厂  26-27
    2.1.2 固体废弃物综合处理厂  27-28
  2.2 生物滤池工艺  28-29
  2.3 实验仪器和材料  29-30
    2.3.1 实验仪器  29-30
    2.3.2 实验材料  30
  2.4 采样和分析方法  30-34
    2.4.1 采样方法  30-31
    2.4.2 分析方法  31-34
第3章城市市政设施微生物气溶胶污染特性研究  34-56
  3.1 城市污水处理厂微生物气溶胶污染特性  34-51
    3.1.1 城市污水处理厂不同功能区微生物气溶胶浓度分布特征  34-38
    3.1.2 城市污水处理厂不同季节微生物气溶胶浓度分布特征  38-40
    3.1.3 城市污水处理厂不同功能区微生物气溶胶粒径分布特征  40-48
    3.1.4 城市污水处理厂不同季节微生物气溶胶粒径分布特征  48-51
  3.2 固体废弃物综合处理厂不同功能区微生物气溶胶污染特性  51-54
    3.2.1 固体废弃物综合处理厂不同功能区微生物气溶胶浓度分布  51-53
    3.2.2 固体废弃物综合处理厂不同功能区微生物气溶胶的粒径分布  53-54
  3.3 本章小结  54-56
第4章城市市政设施微生物气溶胶污染影响因素研究  56-62
  4.1 空气温度  56-58
  4.2 空气相对湿度  58-60
  4.3 风速  60-61
  4.4 本章小结  61-62
第5章微生物气溶胶控制技术研究  62-88
  5.1 生物滤池挂摸与运行  62-64
    5.1.1 接种来源  62
    5.1.2 生物滤池的接种  62
    5.1.3 生物膜的培养与驯化  62-64
  5.2 工艺条件对出气微生物浓度的影响  64-78
    5.2.1 进气流量对 NH_3、H_2S 和微生物气溶胶去除效率的影响  64-68
    5.2.2 填料含水率对 NH_3、H_2S 和微生物气溶胶去除效率的影响  68-72
    5.2.3 填料层高度对 NH_3、H_2S 和微生物气溶胶去除率的影响  72-75
    5.2.4 进气浓度对 NH_3、H_2S 和微生物气溶胶去除率的影响  75-78
  5.3 恶臭气体和微生物气溶胶去除机理初步探讨  78-87
    5.3.1 NH_3去除机理探讨  78-80
    5.3.2 H_2S 去除机理探讨  80-82
    5.3.3 微生物气溶胶去除机理探讨  82-87
  5.4 本章小结  87-88
第6章结论与展望  88-90
  6.1 结论  88-89
  6.2 展望  89-90
参考文献  90-98
致谢  98

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