伴随城市化进程的不断加快,城市排水系统的规模逐年扩大,由此产生和排放挥发性硫化物(Volatile Sufur compounds,VSC)和各类挥发性有机物(Volatile organic compoundsVOC)的风险也随之增加,各类VSC和VOC的生成不仅会影响排水系统维护的工作条件,释放到大气环境中还不利于周边人民的人体健康和生活质量。因此,研究排水系统恶臭气味控制的技术和方法对改善人居环境意义重大。本文以排水管道中生成的VSC和VOC为研究对象,利用实验室下水道模拟反应器为研究手段,系统研究了常用氧化剂过氧化氢、硝酸盐和三价铁盐在间歇性投加过程中对反应器液相和气相中各类恶臭污染物释放浓度的去除效率,并通过理论臭气浓度和电子鼻对恶臭的评价方法,评估三种氧化剂对反应器气相中恶臭浓度的控制效果。最后提出了通过电化学来解决排水管道液相和气相中VSC及多种VOC同步去除的有效方法,主要结果有:(1)在间歇性投加氧化剂的过程中,硝酸盐和过氧化氢对硫化物的抑制周期较短,氧化剂耗尽后污水中硫化物浓度迅速升高的同时,硝酸盐和过氧化氢的投加还促进了污水中二甲基三硫醚(DMTS)的生成。三价铁盐对反应器污水中硫化物和DMTS的控制周期要长于硝酸盐和过氧化氢。在氧化剂间歇性投加过程中形成的聚合硫化物是导致硫化物浓度迅速回升和促进DMTS生成的重要中间产物,当Fe2+对反应器中生成的聚合硫化物进行沉淀后,可以降低硫化物回升和DMTS生成的速率。聚合硫化物的甲基化是DMTS生成的重要生化反应过程,氧化剂的投加导致反应器中甲基转移酶数量的增长从而促进了微生物对聚合硫化物甲基化的能力。在氧化剂后续投加的过程中,硫醚类物质可以被氧化成DMSO,在氧化剂耗尽阶段DMSO被迅速还原为DMTS,成为在反应器中形成DMTS的另一种重要途径。DMTS的形成意味着其他VOSC可能在间歇性氧化剂投加过程中生成。(2)排水管道气相中VSC和VOC总累积释放浓度的去除率,在铁盐,过氧化氢和硝酸盐的控制下分别为38.38%、32.45%和34.52%;VSC的去除率分别为:59.52%、36.25%和47.64%。在气相中占总挥发性化合物浓度29.82%的VSC产生的理论臭气浓度超过总OUT的99.99%,是产生恶臭最主要的物质。铁盐,过氧化氢和硝酸盐对总OUT的去除率分别为57.88%、26.50%和42.60%。电子鼻对反应器中投加氧化剂前后气相中恶臭变化响应值较高较明显的传感器分别为W5S、W1W、W2S和W2W这4种传感器。对比铁盐,过氧化氢和硝酸盐投加后电子鼻对气相中VOSC所产生臭味的响应值变化,只有铁盐投加后24小时内起到一定的控制作用。沉积物中的微生物可以通过各种代谢活动生成各类挥发性有机物并直接释放至气相中,而氧化剂无法对沉积物内部生成的气体进行有效控制。(3)电化学对排水管道液相中硫化物的去除作用显著,在6V电压下,硫化物的平均去除率为87.76%,8V电压下平均去除率为89.19%,10V电压下硫化物的平均去除率大于99%。因为污水中氯离子浓度较低,钌铱涂层的金属钛网格板在电化学氧化方面主要通过电极表面的直接氧化和电解水产生的氧气间接氧化同步进行对硫化物实现控制作用。电极通电后还刺激了污水中Halothiobacillus和Acidithiobacillus的生长和繁殖,通过微生物的氧化作用进一步去除水中硫化物。电化学氧化方法对气相中各类VSC和VOC进行去除,在控制效果方面比传统氧化剂投加体现出明显的优势。6V、8V和10V的电压下,气相中硫化氢的去除率均能达到99%以上;VOSC的去除率分别为92.03%、91.43%和91.56%;含氧化合物的去除率分别为74.09%、95.83%和70.33%;烷烃和烯烃的去除率分别为60.63%、94.58%和88.13%;芳香化合物的去除率分别为59.36%、86.13%和51.56%;卤代化合物的去除率分别为59.06%、70.97%和64.40%。电极在通电以后电极表面可以持续氧化各类恶臭污染物,同时电极还可以不断产生氧羟基自由基和氧气,二者均具有很强的化学活性,也可以对各类VSC和VOC进行有效的去除。但是因为排水管道底部的沉积物可以直接生成各类气体释放至气相中,且电极对于底部沉积物中微生物群落的多样性和结构影响较小,所以当电极通电后,气相中依然会存在少量的VSC和VOC未被去除。