城市的发展随之带来排水系统管网的扩展，必然存在大量的管道死角积聚有害气体，其恶臭污染、腐蚀管道、爆炸风险和中毒危险已经危害到国民的生命财产安全。城市下水道有害气体种类繁多，但最主要和最常见的包括以下三种:硫化氢(H2S)、甲烷(CH4)和氨气(NH3)，其中，H2S因其具有恶臭气味、生物毒性和腐蚀管道等危害，被人们广泛关注。　　目前，国内外对于下水道有害气体控制的方法主要有投加杀菌剂（甲醛，次氯酸盐）、投加氧化剂(O2，H2O2，MgO2)和投加其他电子受体(NO2-、NO3-)等。其中，投加硝酸钙促进硫氧化控硫是较为常用的控制方法。但是，下水道内硝酸盐作用下的硫氧化过程，事实上包括了HS-为电子供体的自养反硝化和有机物为电子供体的异养反硝化，可能是兼性混合过程，这一过程缺少系统性的研究。另外，对于已经释放到气相中的下水道有害气体，缺少相应的控制手段。　　因此，本文首先从投加硝酸盐控制硫化物水相除硫和吸附剂处理气相中有害气体的气相控制这两种下水道有害气体控制方法开展研究;其次，改进现有的下水道数学模型，令其能同时模拟多种有害气体的产生和释放过程;最后，利用香港机场下水道案例对改进后的模型进行案例验证和分析。具体结果如下:　　一、利用硝酸盐控制硫化物的水相脱硫，本质上是自养和异养同时存在的混合反硝化。本文利用混合反硝化污泥和纯异养反硝化污泥对下水道硝酸盐治理硫化物进行了研究，表明:1）自养反硝化和异养反硝化反应均有发生，表现为混合反硝化。而在混合反硝化过程中，消耗的NO3-只有约40％用于S2-的氧化，60％被异养反硝化消耗。说明在硝酸盐控制下水道硫化物的实际应用中，要投入两倍以上的硝酸盐才能达到较好效果。2）在硝酸盐不足或有限的反应时间下，消耗的S2-有90％以上被氧化为S0并沉淀，下水道会因此而积累S0。3）因污泥经过驯化的缘故，混合污泥的反应速率比异养污泥的要高，硝酸盐消耗快。说明在长期利用硝酸盐控制硫化物的下水道中，硝酸盐很快被消耗完，控制效果越来越短暂。　　二、气相的恶臭控制技术方面，本文研究了四种吸附剂:硅胶、活性炭、沸石分子筛和活性氧化铝局部处理气相中H2S和NH3的效果。表明在H2S吸附中，吸附效果最好的为活性炭，吸附量大于5722 mg/g吸附剂;而在NH3吸附中，吸附效果最好的为硅胶，吸附量为10.4mgN/g吸附剂。另外，对硅胶进行Na2CO3浸泡改性，以求满足下水道应用单一吸附剂处理H2S和NH3的目的。改性结果表明改姓硅胶吸附H2S效果提高一倍，对NH3吸附效果有一定的影响，但也满足同时吸附H2S和NH3的要求。　　三、下水道有害气体产排预测数学模型的改进。目前本课题组使用的、由江峰研发的城市下水道硫化氢产排预测与控制模型可以预测H2S的产生、排放与控制过程，但是不能同时预测CH4、NH3等多种有害气体的释放。对此，本文对江峰研发的城市下水道硫化氢产排预测与控制模型进行改进，完善水动力模拟和增加了对CH4、 NH3等有害气体的预测功能。最后本文应用香港机场下水道现场数据对补充后的模型进行校正和验证。　　在改进模型中，增加了两部分:　　(1)完善水动力模拟。由于沿海城市受潮汐影响，近海管道情况将与一般下水道的有害气体产生情况不同，会出现污水双向流动，同时海水倒灌带进高浓度硫酸盐和溶解氧，严重影响H2S的产生、释放与控制的情况。为了增加潮汐影响改进模型，本文模仿不同程度的潮汐作用对沿海城市下水道产硫化物的影响，并用潮汐管道模型进行模拟和案例研究:①硫化物浓度随涨潮而降低，随退潮而增大;②潮汐管道模型表明，管道内的扩散反应项对硫化物的浓度变化重要影响，不能忽略;③根据潮汐的变化来调节药剂的投加量，能够有效的控制效果，同时能够防止药剂的浪费。　　(2)增加模型对CH4和NH3的预测模拟。释放速率对于估计下水道有害气体的释放总量有重要意义，因此模型增加了对CH4的产生及对三种有害气体作出模拟，并且增加了有害气体的释放速率系数:①增加的产甲烷模拟包括H2型产甲烷和乙酸型产甲烷两种情况;②增加的三种有害气体的气相平衡浓度使用亨利定律进行计算;③在实验条件下，复氧系数ko2约是硫化氢释放系数kH2s的5～7倍;而氨气释放系数kNH3较稳定，约为0.095 mgN/(L-d)。　　(3)模型的验证。利用香港机场下水道的48h密集采样的数据对改进的模型进行校准和验证。结果表明，模型能够较好地模拟TS和H2S的浓度、变化趋势和污染位置，并且模拟的改变投药量的案例研究能够为机场治理下水道H2S污染方案选择提供意见参考。