城市污水水质综合对比研究

2022-09-11

城市生活污水的污染程度与居民的生活方式有密切关系, 不同地区的气候、现代化程度、管网条件也很大程度上影响着城市生活污水水质[1], 本研究对典型的沿海城市 (以广州为例) 和内陆城市 (以昆明为例) 生活污水污染物基本指标的变化情况进行对比分析, 为污水综合治理提供数据支持。

一、材料和方法

(一) 监测时间和地点

选择广州和昆明两个城市市内共五个点进行生活污水水质监测, 监测点详细信息见表1。

(二) 检测方法

(1) 水质采样方法

连续采样1天, 每隔1小时采样1次。

(2) 污染物检测指标

本研究中所检测的水质指标主要有:化学需氧量 (CODcr) 、总磷 (TP) 、总氮 (TN) 、氨氮 (NH3-N) 。分析方法均采用国家标准。

二、结果与讨论

(一) 总体水质概况

考察广州与昆明共5个点各项污染指标的总体范围和平值, 广州的磷、氮污染程度低于昆明, 以平均浓度来看, TP低46.8%, TN低20.6%, NH3-N低32.2%。有机物含量 (CODcr) 低18%。因此, 总体来看, 昆明的城市生活污水的污染物浓度高于广州。

(二) 水质小时变化规律

对比5个监测点的CODcr、TP、TN、SS的全天变化曲线如图1所示。从污染物浓度曲线变化来看, SS的变化没有统一的规律, 且5个点的数值差异很大, 另外三项指标在6:00前后均降到最低值, 此时段为生活用水低峰。排除个别异常值, E3、E4、E6、C2的CODcr、TP、TN变化曲线重合度较高, 4个点的变化幅度和趋势较为接近, 而C1的CODcr、TP、TN在10:00左右均达到全天最高值, 不符合居民生活用水习惯 (早中晚用水高峰) [2], 这与监测点附近建有工厂, 可能有工业废水排入导致污染物增高。

对5个监测点的碳氮比以及氨氮与总氮的相关关系进行分析得到表2所示结果。

5个点的变化范围为0.58~0.79;与TN的绝对相关系数变化范围为0.77~0.96, 相关性较好;碳氮比变化范围为4.2~5.92。由表4可知, 昆明的及两项指标的绝对相关系数均高于广州, 碳氮比略低于广州, 因此从污水脱氮效率来看, 昆明低于广州。根据温度记录, 取样期间昆明的日间温度高于广州, 而晚间温度与广州相近, 而由于生活污水中的氮素主要由氨氮和有机氮组成, 当水温高时, 有机氮的氨化速率较高, 污水的有机氮则会降低, 相应的氨氮占比会增高[3]。

三、结论

经过对广州和昆明共5个取样点的水质对比分析, 并结合其他地区的城市污水水质情况, 可得出如下结论:

(1) 两大城市的生活污水水质情况差异很大;全天、TP、TN、的变化呈现一定的规律并与居民用水习惯有较大关系。

(2) 昆明城市生活污水污染物浓度较广州高。

(3) 广州与昆明的氨氮与总氮的相关性都很好, 并且总氮中氨氮的组成与当地水温有较明显的关系。

摘要：以广州和昆明为例, 考察了城市污水水质变化规律及地区差异, 分析对比了广州 (3个点) 、昆明 (2个点) 24小时内的水质变化情况和趋势。结果表明:不同城市的生活污水水质情况差异很大, 全天CODcr、TP、TN、NH3-N的变化呈现一定规律并与居民用水习惯有较大关系。城市污水碳氮比普遍不高, 氨氮与总氮相关性好。

关键词：广州,昆明,生活污水,水质,碳氮比