本文采用WATER9软件建立模型对城市污水处理厂污水处理过程中VOCs的排放情况进行模拟。本研究开展城市污水处理模拟实验,与WATER9模拟值进行比对,研究该模型应用到城市污水处理过程中VOCs排放量模拟的可行性。运用WATER9软件建立各城市污水处理厂VOCs排放模型,估算整个污水处理系统VOCs的年排放量,对每种有机物的排放速率进行模拟估算,归类统计出污水处理过程中各构筑物VOCs的排放量并且研究其排放特点。同时研究影响VOCs排放量的三大因素(加盖情况、水温和表面风速),发现模型的局限性并提出VOCs减排措施。得出结论如下:(1)WATER9满足城市污水处理厂污水处理过程中VOCs排放量的模拟要求。曝气阶段实验真实值与模型模拟值的相对误差在50%以内,非曝气阶段相对误差在25%左右。总体误差的变化趋势与曝气阶段真实值变化趋势相一致。采用单个池子存储状态的计算公式进行校正,优化进水搅拌、曝气、加水搅拌三过程的流态公式,相对误差可以缩小到8%以内。(2)对于废水处理量分别为10万m3/d、8万m3/d、8万m3/d的城市污水处理厂,由于进水水质和处理工艺的不同,模拟出的排放量结果分别为259.54t/a、222.33t/a、86.72t/a。在排放出的挥发性有机物中,芳香烃排放量均为最高,占比50%以上。乙酸乙酯被生物降解的效果最佳,没有以气体形式排出水体。环己烷、2-甲基戊烷、2,4-二甲基庚烷、十一烷、癸烷、丙烯难以被生物降解作用去除,且难以溶解于水中,80%以上的成分通过气体形式排出水体。丁醛、乙酸丁酯溶解性较强,90%以上的组分随着废水排出。(3)生物处理池VOCs的排放量均为最大,超过总体50%。虽然池中存在大量微生物对废水中的有机物进行降解,但是池中水流在鼓风曝气和机械搅拌的影响下混乱程度变大,VOCs的分子扩散和涡流扩散程度明显。格栅和二沉池的VOCs排放量最少,属于静态表面。水流紊乱程度不明显,基本依靠有机物分子扩散向空气排放VOCs,并且二沉池位于处理工艺末端,废水中大多数有机物已被去除,因此排放量较少。(4)加盖处理能大幅度减少污水处理过程中VOCs的排放,汤汪两期加盖前后排放下降率在85%以上,北山一期下降率为61.09%。VOCs的排放量也随着废水温度的上升而上升,在废水温度到达30℃左右时排放量趋于稳定,且汤汪一期在温度超过30℃后有略微下降的趋势。VOCs的排放量还随着表面风速的上升而上升,并且从300cm/s左右开始,VOCs的排放量的增长速度略微提升。分步来看,格栅、曝气沉砂池和沉淀池三者排放量全程上升,且在风速200cm/s时增长速率略微减缓,生物选择池和生物曝气池均表现为先略微下降,再增长的趋势。