城鎮居民人均日生活污水污染物產(chǎn)生量測算之產(chǎn)污規律
該文是中國市政工程華北設計研究總院有限公司孫永利團隊關(guān)于城鎮居民人均日生活污水污染物產(chǎn)生量系列研究之二,將發(fā)表在《中國給水排水》2020年3月第6期,作者:孫永利、張維、鄭興燦、高晨晨、祝磊、王詣達、楊超、劉靜。2019年10月—12月選擇常州市某居民樓宇開(kāi)展居民生活污水污染物的源頭產(chǎn)生量及規律研究。檢測日的居民生活污水人均日產(chǎn)生量為216 L/(人·d),在06:30—10:30和19:00—21:30兩個(gè)時(shí)段分別出現較高值,最大時(shí)排放量和日均時(shí)排放量的比值為1.92;樓宇排水口COD、BOD5、NH3-N、TN和TP日均濃度分別為549、259、45.43、79.23和7.45mg/L,也出現了兩個(gè)較高值,其中第一個(gè)高峰時(shí)段提前至凌晨,最大濃度與日均濃度的比值分別為1.63、1.56、2.15、2.01和2.03;人均日污染物產(chǎn)生量分別為121、59、9.5、17.0和1.6g/(人·d),同樣在06:30—10:30和19:00—21:30出現兩個(gè)高峰時(shí)段,但污染物產(chǎn)生量的時(shí)變化更加顯著(zhù),最大值和最小值的比值分別達到15.68、19.68、9.22、14.16和14.20;BOD5/COD、BOD5/NH3-N、BOD5/TN和BOD5/TP日均濃度比值分別達到0.47、5.71、3.27和34.82,其中BOD5/COD波動(dòng)不明顯,最大值與最小值的比值僅為1.63,而B(niǎo)OD5/NH3-N、BOD5/TN和BOD5/TP波動(dòng)較為明顯,均在08:30—20:30時(shí)段出現相對較大值。
按文獻[1]研制了城鎮居民人均日生活污水污染物產(chǎn)生量測算系統,2019年10月—12月選擇常州市某高層樓宇開(kāi)展了測試工作,通過(guò)調整優(yōu)化,基本上實(shí)現了居民人均日生活污水污染物產(chǎn)生量測算系統的成套化和標準化,具備在全國開(kāi)展測算工作的基本條件,有望獲得城鎮居民生活排水相關(guān)基礎數據,提升城鎮污水處理行業(yè)的規劃、設計、運行和監管水平。
通過(guò)約3個(gè)月的測試,已得到5組有效的測試周期數據,初步獲得了該居民樓宇秋冬季節的人均日污水排放量、污染物濃度、污染物產(chǎn)生量和各污染物濃度比值及其時(shí)間變化規律。鑒于目前的測試結果僅為秋冬季節,不具有代表意義,故僅對某24h測試周期的數據進(jìn)行初步分析。
01 項目概況
測試樓宇為2010年前后建設的28層高層住宅小區,其中一層為架空結構,樓宇內實(shí)際住戶(hù)112戶(hù),試驗期間入住率在80%左右,人員流動(dòng)監控顯示高峰期人口接近240人,人數較少時(shí)也在60人以上,基本可以滿(mǎn)足測試要求。
在一樓出入口、一樓消防出口和地下停車(chē)場(chǎng)樓道間3個(gè)人員出入口安裝了帶有自存儲功能的人員出入監控系統。對一樓架空區域的污水干管進(jìn)行改造,并增設2個(gè)生活污水提升裝置;鑒于錯接混接改造的雨水立管排水無(wú)法進(jìn)入污水提升裝置,對所有改造后的雨水立管進(jìn)行了二次截流改造,通過(guò)潛污泵提升至其中一個(gè)生活污水提升裝置,有效保障了測試期間樓宇排放的所有污水均得到收集。
02 測試分析方法
嚴格按照標準化的采樣程序,由測試系統自帶的哈希全自動(dòng)采樣器根據污水計量裝置的取樣程序完成水樣采集,由常州市排水監測站安排專(zhuān)人現場(chǎng)采樣,確保運輸過(guò)程符合CMA檢測的樣品保存要求,采用國標法進(jìn)行COD、BOD5、NH3-N、TN和TP五項指標的測試,并完成數據上傳。水量、時(shí)間間隔、人口當量等數據由城鎮居民人均日生活污水污染物產(chǎn)生量測算系統各功能單元自動(dòng)獲取并上傳至數據計算平臺。
03 結果與討論
選取跨2個(gè)連續工作日的24 h檢測結果,對該居民樓宇的人均日污水排放量、污染物濃度、污染物產(chǎn)生量、污染物濃度比值及其時(shí)間變化規律進(jìn)行分析。
3.1污水排放量
城鎮居民人均日生活污水污染物產(chǎn)生量測算系統測算的該樓宇居民人均日污水排放量為216L/(人·d),人均污水排放量的24h變化規律見(jiàn)圖1。
由圖1可知,人均排水量的兩個(gè)高峰值分別出現在06:30—10:30和19:00—21:30,每個(gè)時(shí)段的人均排水量均超過(guò)12L/(人·h),其中最高時(shí)段的瞬時(shí)人均排水量達到17.25L/(人·h),上午的排水高峰應與早起后的洗漱、大小便、早餐及長(cháng)期居家人員的餐后保潔等行為有關(guān);晚間時(shí)段的排水高峰應與晚間的家庭就餐、洗漱、洗衣、洗澡等行為有關(guān);12:00—18:00期間的排水量并不高,說(shuō)明下午居家人員的用水量相對不大;00:00—5:00期間的排水量相對較低,最低時(shí)段的瞬時(shí)人均排水量為1.56L/(人·h)。最大時(shí)排放量與日均時(shí)排放量比值為1.92,最大時(shí)排放量與最小時(shí)排放量的比值為11.09,城鎮居民排水量的時(shí)變化特征明顯,與樓宇內居民的生活情況基本吻合。
3.2 污染物濃度
被測試樓宇生活污水COD、BOD5、NH3-N、TN和TP的日均加權濃度分別為549、259、45.43、79.23和7.45mg/L,各項指標的24h濃度變化規律分別見(jiàn)圖2~6。
由圖2~6可知,居民樓宇生活污水的COD、BOD5、NH3-N、TN和TP濃度變化規律與排水規律基本吻合,也分別出現了兩個(gè)高峰時(shí)段,但早上高峰時(shí)段的濃度值明顯提前于污水排放量高峰值,自凌晨起就出現了較高值,更好地說(shuō)明了夜間小便和早起大小便行為是污水污染物濃度較高的主要原因,而洗漱等行為則是排水量相對較高的主要原因;晚間的污染物濃度高峰值與污水排放量高峰值基本吻合,與晚間就餐及餐后清洗等行為有關(guān);其他時(shí)段的污染物濃度相對較為平穩。檢測日不同測試時(shí)段COD、BOD5、NH3-N、TN和TP濃度變化范圍分別為234~896、99~403、22.8~97.7、40.9~159和3.53~15.1mg/L,體現了不同排水時(shí)段的污染物濃度波動(dòng)特征。其中最大濃度與日均濃度的比值分別為1.63、1.56、2.15、2.01和2.03,最大濃度和最小濃度的比值分別為3.83、4.08、4.29、3.89和4.28。24h各指標濃度的最大、最小值及比例關(guān)系見(jiàn)表1。
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編輯:王媛媛
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