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關鍵詞：污水處理廠；泥污處置；方法
中圖分類號：TE08 文獻標識碼： A
引言
我國污泥處理技術發展起步較晚，早期建設的污水處理廠普遍存在重視污水處理，忽略污泥處理處置的問題。污水處理過程將大部分污染物從污水轉移到污泥中，因而污泥中的物質種類較多，包括有機物、氮、磷、鉀和其它微量元素，致病微生物，鋅、銅、鉻等重金屬。如果污泥不能進一步妥善處置，直接排放到環境中，會造成二次污染。因此，如何科學、合理的對污泥進行回收、處置，成為目前環保部門的一個重要課題。
1.污泥的分類和特性
1.1污泥的分類
污泥按來源大致可分為溝壑、河流污泥、生活污泥和工業污泥（含電鍍污泥、造紙污泥、煉油污泥等）三類。目前更常用的是按污泥在不同處理階段分類，分別命名為生物泥、濃縮污泥、消化污泥、脫水干化污泥及污泥焚燒灰。
1.2污泥的特性
（1）含水率與含固率
含水率是污泥中水的質量分數，含固率是污泥中固體或干泥含量的質量分數。在含水率高，污泥呈流態時，污泥的體積與含固量基本呈反比關系。
（2）揮發性
固體揮發性固體是指污泥中600℃燃燒爐中能被燃燒，以氣體逸出的那部分固體，能反映污泥的穩定化程度。
（3）有毒有害物質
污泥中含有大量的病菌、病毒和寄生蟲卵等，在土壤利用前應采取必要的處理措施。工業廢水污泥中含有大量的重金屬，不宜進行土地利用種植果蔬等。
2.國內污泥處置現狀分析
城鎮化進程不斷發展，污水排放處置成為城市建設中又一必須合理應對的問題。針對這一問題，國家相關部門給予了充分的重視，并出臺了一系列關于污水處理的法律、法規，以實現對污水處理的控制。目前，國內已基本建成了較為完善的污水處理體系，各個城市普遍按國家規定設有滿足自身需求的不同規模的污水處理廠，污水問題從而得到基本控制。
然而，污水處理過程中產生的污泥處置問題卻并非如此樂觀，國內各城市對于污泥的處理手段長期以來尚未得到很好的改善。由于國內對于污泥處置的相關技術目前尚處于起步階段，技術水平整體較低，加之國家經費投入較少，設備發展緩慢，技術人員缺乏，這些因素為污泥處理帶來了重重阻礙。許多污水處理廠對產生的污泥不能提出科學的處理方案，只得采取簡單的掩埋、傾倒等措施，或棄置不顧而被周邊的農民任意使用在其耕種的農田里。由于污泥中含有大量有毒有害物質，因此，當其被濫用于農地，或任意傾倒于水體中后，一方面會嚴重污染土質、水質，同時，還可能使農田中種植出的作物內攜帶毒害物質，流入市場后形成嚴重的安全隱患。我國污泥處理的這一現狀已對人們的生命、財產安全構成了嚴重威脅，同時，也極不利于國內環保事業的發展。
3.污泥處置的方法
3.1污泥濃縮法
污泥濃縮方法包括重力濃縮法、氣浮濃縮法、機械濃縮法等。
重力濃縮法是指利用污泥的重力作用對污泥進行濃縮的方法。使用重力濃縮法處理后，污泥的含水率可以降到#$%&#’%，可以使呈流態的污泥成為糊狀。重力濃縮法按運行方式分為間歇式污泥濃縮法和連續式污泥濃縮法。重力濃縮法中的濃縮構筑物稱為重力濃縮池，同時也分為連續式重力濃縮池和間歇式重力濃縮池，重力濃縮池貯存能力強，運行成本低，操作要求低，一次性投資低，符合我國現在的國情，所以在我國普遍使用。但是重力濃縮法占地面積大，貯存的時間長，所以污泥容易發酵，產生臭味，尤其是在夏天氣溫比較高的時候，運行效果不太理想。
氣浮濃縮法是指利用加壓氣浮的原理進行污泥濃縮，在氣浮池表面形成濃縮污泥層由氣浮池的刮泥機刮走，沉至池底的顆粒污泥，隨池子底部的排水管排出。氣浮濃縮裝置包含加壓溶氣裝置和氣浮分離裝置。氣浮濃縮法適用于比較接近于1的污泥，因此采用活性污泥法的污水處理廠更適合采用氣浮濃縮法。氣浮濃縮占地面積小，濃縮效果較好，經過濃縮后，污泥的含水率可以降到94%―96%，通常為了使污泥濃縮效果更好，會使用無機混凝劑，如PAM、鋁鹽、鐵鹽等。氣浮濃縮法占地面積小，貯存時間短，但運行成本高，操作要求高，一次性投資也高。
離心濃縮法是利用污泥中的固液比重差，利用離心力的不同進行分離。由于離心機的離心力遠遠大于重力，因此適用于難脫水污泥。采用離心機進行濃縮時，常用的離心機有轉盤式離心機、軸筒式離心機、籃式離心機。離心濃縮法濃縮效果好，經過濃縮后，污泥的含水率可以降到80%―85%，在濃縮過程中不散發臭氣，占地小，但是其電耗是氣浮濃縮的幾倍，運行成本高，操作要求高，一次性投資大，維修費用高。
3.2污泥厭氧消化
該方法是指在厭氧條件下，通過微生物作用將污泥中的有機物轉化為沼氣，從而使污泥中有機物礦化穩定的過程。厭氧消化可降低污泥中有機物的含量，減少污泥體積，提高污泥的脫水性能。然而該處理技術較復雜，在我國僅有的十幾座污泥消化池中，能夠正常運行的為數不多。消化產生的大量甲烷對消防安全等級要求和管理要求比較高，需要通過其他技術進行有效利用。另外，污泥經厭氧消化后只能減量1/3――1/2，剩余下的大量殘渣仍需通過其他技術進行處理。
3.3污泥好氧堆肥
該方法是指污泥經過好氧微生物的發酵分解，大分子物質降解為小分子物質，發酵產生的高溫使病原菌基本滅活，污泥含水率大幅度降低，從而達到污泥減量化、無害化和資源化的過程。堆肥過程中主要包括有機物的氧化、細胞物質的合成、細胞物質的氧化和腐殖質的合成等生物化學反應。在實際應用中，由于污泥本身不是很好的堆肥物料，該工藝需要耗用大量的調理劑；該工藝設施需要大量的占地面積，且無法在堆肥過程中實現處理物體積的減量化；處理過程中，會形成較多臭味氣體，對大氣污染較嚴重。
3.4亞臨界水水解技術
該方法是利用高溫高壓產生亞臨界水（又稱近臨界水），在亞臨界水環境里，水的密度加大，導致離解系數加大，水起到溶劑和催化作用，使有機聚合物分解，淀粉、蛋白質被分解為葡萄糖及氨基酸，各種聚合物（包括合成聚合物如塑料制品，天然聚合物如脂肪、蛋白質）被分解和無害化。該項技術改變了污泥本身的膠體結構，將包裹在濕污泥中的物理化學結合水釋放為自由態水，改善污泥的脫水性能，使得污泥中有機質得到分解穩定，同時使得處理后的污泥極易脫水。一般自然干燥2d左右，尾產物含水率即可達到40%―50%，傳統機械脫水后可達到30%。因此該項技術的使用有效殺滅了污泥中的有害病菌，還原和干化有機物，使污泥成為無臭、無毒、無害、干化的基礎有機肥、土壤改良劑，避免了其他污泥處理技術產物仍需進一步處理的問題，是污泥減量化、無害化新技術。
結束語
各種污泥處置的方法各有優缺點，應用時需根據實際情況結合成本和環境保護等方面進行有針對性的應用，也可以多種處理方法相結合。因此，國家相關部門應盡快提高對該問題的管理力度，出臺相應的法律法規，督促污水處理廠不斷加大污泥處置技術研發人力、物力投入，從而提高我國的污泥處理技術水平，最終減少因污泥而造成的環境污染及破壞，使污泥處理、回收、再利用之間的良性循環早日實現。
參考文獻：
[1]曹勝，董曉楠，邢延峰.某城市污水處理廠污泥固化處理研究[J].環境科學與管理，2014，08：90-94.
關鍵詞：污泥產生 處置現狀 處理方法
1、污泥的產生
隨著我國社會經濟和城市化的發展，城市污水的產生及其數量在不斷增長。截至2010年9月底，全國建成2630座城鎮污水處理廠，日污水處理能力達到1.22億立方米。污泥是污水處理后的附屬品、是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體。污泥量通常占污水量的0.3%～0.5%（體積）或者約為污水處理量的1%～2%（質量），如果屬于深度處理，污泥量會增加0.5～1倍。污水處理效率的提高，必然導致污泥數量的增加。
2、污泥的影響
2.1 污泥的資源性
污泥中含有大量的N、P、K、Ca及有機質，而且N、P以有機態為主，同時污泥中還有許多植物所必須的微量元素，可以緩慢釋放，具有長效性。因此，污泥是有用的生物資源，是很好的土壤改良劑和肥料。不同地區污水處理廠污泥的養分含量相差很大，各地城市污泥氮含量沒有明顯的規律性。由于受到來源和生產日期影響，污泥成分差異較大，這與我國不同地區生活水平和生活習慣有關。從長遠來看，我國污水廠污泥中氮、磷的含量將隨著脫氮脫磷等二級污水處理工藝的增加而增加，這將有利于污泥土地利用和堆肥處理。
我國城市污泥中有機物含量約為55%～60％，一般來說，新鮮污泥中有機物含量越高，消化分解的程度越高。污泥中有機養分和微量元素可以明顯改變土壤理化性質、增加氮、磷、鉀含量，改善土壤結構，促進團粒結構的形成，調節土壤pH和陽離子交換量，降低土壤容重，增加土壤孔隙和透氣性以及田間持水量和保肥能力等，城市污泥還可以增加土壤根際微生物群落生物量和代謝強度、抑制腐爛和病原菌。污泥用作肥料，可以減少化肥施用量，從而減少農業成本和化肥對環境的污染。
2.2 污泥的環境污染性
盡管污泥含有豐富的養分，但是也含有大量病原菌、寄生蟲（卵），銅、鋅、鉻、汞等重金屬、鹽類以及多氯聯苯、二噁英、放射性核素等難降解的有毒有害物。這些物質對環境和人類以及動物健康有可能造成較大的危害。
2.2.1 污泥鹽分污染
污泥含鹽量較高，會明顯提高土壤電導率，破壞植物養分平衡、抑制植物對養分的吸收，甚至對植物根系造成直接的傷害，而且離子間的拮抗作用會加速有效養分的淋失。
2.2.2 病原微生物
污水中的病原體（病原微生物和寄生蟲）經過處理還會進入污泥。新鮮污泥中檢測得到的病原體多達千種，其中危害較大的是寄生蟲。
2.2.3 氮磷等養分的污染
在降雨量較大地區的土質疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后，當有機物分解速度大于植物對N、P的吸收速度時，N、P等養分就有可能隨水流失而進入地表水體造成水體的富營養化，進入地下引起地下水的污染。
2.2.4 有機物高聚物污染
城市污泥中主要的有苯、氯酚等。盡管目前國內外對城市污泥中有機污染物的研究并不多，但是一些國家對農用城市污泥中有機污染物的特征及其在農業環境中的行為、生態效應和調控措施等方面進行了一定的研究。西方發達國家對污泥中有機污染物的濃度進行了一定的限制，但是我國除苯并（a）芘制定了控制標準外，還未能制訂出較完善的城市污泥有機污染物限制標準。
2.2.5 重金屬污染
在污水處理過程中，70％～90％的重金屬元素通過吸附或沉淀而轉移到污泥中。一些重金屬元素主要來源于工業排放的廢水如鎘、鉻；一些重金屬來源于家庭生活的管道系統如銅、鋅等重金屬。重金屬是限制污泥大規模土地利用的重要因素，因為污泥施用于土壤后，重金屬將積累于地表層。另外重金屬一般溶解度很小，性質較穩定、難去除，所以其潛在毒性易于在作物和動物以及人類中積累。
3、污泥處理現狀
在我國，一些中小城市污水處理設施才剛剛起步，有的甚至沒有建造污水處理設施，即使有污水處理廠的城市，其污泥處理設施90%以上不配套。已經建成的污水處理廠中，污泥未經任何處理就直接農用的占70%以上。即使在設有消化池的污水處理廠，消化后的污泥也只是稍加脫水后就直接農用，很難符合污泥農用衛生標準。污泥處置技術比發達國家較落后，大多未經預處理或僅經簡單處理后，就直接農用、填埋或送垃圾場處理，甚至有的隨意堆放。
3.1 目前主要的污泥處理工藝
從國內已運行的城市污水處理廠來看，污泥處理工藝包括污泥濃縮、穩定、脫水、最終處置四個主要過程。污泥濃縮主要包括重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法等。污泥穩定，國內目前常用的污泥穩定方法是厭氧消化，好氧消化和污泥堆肥，并且污泥堆肥正處于不斷研究階段，而熱解和化學穩定方法或者是由于技術的原因或者是由于經濟、能耗的原因而很少被采用。污泥脫水，國內現有的污泥脫水措施主要是機械脫水，而干化場由于受到地區、氣候條件的限制很少被采用。
3.2 污泥處理工程中存在的問題
3.2.1 污泥處理率低，工藝不完善
我國城市污水污泥處理率低，污泥處理工藝不完善。污泥經過濃縮、消化穩定和干化脫水處理的污水處理廠僅占25.68%，這說明我國70%以上的污水處理廠不具備有完整的污泥處理工藝。不具有污泥穩定處理的污水處理廠占55.70%，不具有污泥干化脫水處理的污水處理廠約占48.65%。
3.2.2 污泥處理技術設備落后
當前我國有些正在使用污泥處理技術已是發達國家所擯棄的技術，而且有些污泥處理技術根本不合乎國內的污泥特性，對所采用的技術缺乏必要的調查研究。污泥處理設備也比較落后，性能差、效率低、能耗高、專用設備少，未能形成標準化和系列化，限制了我國污泥處理技術的提高和發展。
關鍵詞: 污泥 減量化 無害化 污泥處理 污泥處置 方法探究
引言
目前,我國污水處理廠每年排放的污泥量(干重)約 140 萬噸,且以每年10%以上的速度增長。污泥產生的環境污染問題日益突出,已造成極大的安全隱患、環境壓力和經濟負擔。由于污泥中含有大量的重金屬物質、病原菌等有毒有害物質,如果這些污泥得不到安全、環保處理處置,就會對環境造成較大危害。因此,采用切實可行的對污泥處理處置技術,按照污泥處理、處置工藝 “減量化、穩定化、無害化”原則,加強污泥處理處置的全過程管理,并在堅持“安全、環?！钡脑瓌t下,實現污泥的綜合利用,回收和利用污泥中的能源、氮磷等資源物質,從而達到節能減排和循環經濟的目的。
1.城市污水處理廠的污泥
1.1 污泥的特性
一般污水處理廠產生的污泥為含水量在75～99%不等的固體或流體狀物質。其中的固體成分主要由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體及絮凝所用藥劑等組成,是一種以有機成分為主,組分復雜的混合物,其中包含有潛在利用價值的有機質、氮(N)、磷(P)、鉀(K)和各種微量元素。
⑴ 物理特性
污泥組成為水中懸浮固體經不同方式膠結凝聚而成,結構松散,形狀不規則,比表面積與孔隙率極高(孔隙率常大于99%),含水量高,脫水性差。外觀上具有類似絨毛的分支與網狀結構。
⑵ 化學特性
生物污泥以微生物為主體,同時包括混入生活污水泥沙、纖維、動植物殘體等固體顆粒以及可能吸附的有機物、金屬、病菌、蟲卵等物質。污泥中也含有植物生長發育所需的氮、磷、鉀及維持植物正常生長發育的多種微量元素和能改良土壤結構的有機質。
⑶ 污泥中水分的存在形式及其性質
污泥中的水分有四種形態:表面吸附水、間隙水、毛細結合水和內部結合水。表面張力作用吸附的水分為表面吸附水。間隙水一般要占污泥中總含水量的65%～85%,這部分水是污泥濃縮的主要對象。毛細結合水:濃縮作用不能將毛細結合水分離, 分離毛細結合水需要有較高的機械作用力和能量,如真空過濾、壓力過濾、離心分離和擠壓可去除這部分水分。各類毛細結合水約占污泥中總含水量的 15%~25%。內部結合水:指包含在污泥中微生物細胞體內的水分,含量多少與污泥中微生物細胞體所占的比例有關。去除這部分水分必須破壞細胞膜,使細胞液滲出,由內部結合水變為外部液體。內部結合水一般只占污泥中總含水量的10%左右。
1.2 污泥對環境的危害
污泥有機物含量高、易腐爛,有強烈的臭味,并且含有寄生蟲卵、病原微生物和銅、鋅、鉻、汞等重金屬以及鹽類、多氯聯苯、二英、放射性核素等難降解的有毒有害物質,如不加以妥善處理,任意排放,將會造成二次污染;污泥對環境的二次污染還包括污泥鹽份的污染和氮、磷等養分的污染。污泥鹽分含鹽量較高,會明顯提高土壤電導率,破壞植物養分平衡,抑制植物對養分的吸收,甚至 對植物根系造成直接的傷害;在降雨量較大地區且土質疏松土地上大量施用富含氮、磷等的污泥之后,當有機物的分解速度大于植物對氮、磷的吸收速度時,氮、磷等養分就 有可能隨水流失而進入地表水體造成水體的富營養化,進入地下引起地下水的污染。
2.城市污水處理廠的污泥處理
2.1污泥處理
根據污泥所在處理單元不同,采用的不同的方法達到污泥減量化的目的。在污水處理單元操作過程中產生的污泥通過減容、減量、穩定以及無害化的過程稱為污泥處理。污泥處理工藝單元主要包括污泥濃縮、脫水、消化(厭氧消化和好氧消化)、堆肥、干化等工藝過程。
2.1.1城市污泥處理的減量化方法
2.1.1.1調整污水處理工藝實現污泥減量化
在污水處理過程中,可以通過調整污水處理工藝,增設污泥濃縮池或適當增加污泥濃度和延長污泥齡,使污泥自身氧化分解的能力增強,減少微生物的數量,達到污泥減量化的目的。
2.1.1.2利用膜處理裝置化技術實現污泥減量化
污水處理中的活性污泥微生物一般由細菌(菌膠團)、真菌、原生動物和后生動物等組成,其中以細菌為主,且種類繁多。微型動物中以固著類纖毛蟲為主,如鐘蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等原生動物,以細菌為食料;后生動物如纖毛蟲、線蟲、輪蟲等,以細菌、原生動物為食料。采用填料裝置化設施,在氧化溝、二沉池中設置利于原生動物和后生動物寄生的生物膜,利用生物接觸氧化法技術,減少污泥的產量。通過膜裝置化技術在氧化溝、二沉池中的應用,使活性污泥中的微生物通過系統內部的生物鏈的物質循環,消化部分污泥,達到污泥減量化的目的。
2.1.1.3利用臭氧技術或超聲波實現污泥減量化
利用紫外線高級氧化功能而發展起來的光化學氧化和光催化氧化都是近年來新興的水處理技術。光化學氧化法是在光的作用下進行化學反應,采用臭氧或過氧化氫作為氧化劑,在紫外線的照射下使污染物氧化分解,從而達到水中污染物質的高效降解。臭氧是一種強氧化劑,能破壞存在于空氣中或水中的微生物的細胞壁,使微生物立刻死亡。通過在回流污泥中,利用臭氧發生器加入一定量的臭氧或紫外線照射,可使部分污泥分解再利用,達到污泥減量化的目的。超聲波使得污泥中的部分細胞體受熱膨脹而破裂,釋放出蛋白質和膠質、礦物質以及細胞膜碎片,使部分污泥分解再利用,從而達到污泥減量化的目的。
2.1.1.4采用污泥干化處理、污泥消化、污泥發酵技術實現污泥減量化
脫水后剩余污泥污泥的干化處理,一是通過晾曬蒸發水分,是最簡單的減量方法,但所需場地大,且受天氣的影響太大,不適合大規模的處理污泥;二是在污泥產生量比較大,且難以有效利用其它熱源的情況下,采用干化焚燒方式可稱為可行技術。污水污泥干化,最好是利用回收的焚燒熱量,在裝置正常運行工況條件下,通常不需要添加輔助燃料(如:在此情況下,除開機、停機和偶爾使用輔助燃料維持燃燒溫度)。
通過污泥的消化降解,建設污泥厭氧發酵池,由于建設費用高,運行不安全,運行費用高,再則厭氧后的污泥還需進一步處理,以達到進一步減量化和穩定化的目的。因此,大、中型城鎮污水處理廠應優先選用厭氧消化工藝處理污泥,產生的沼氣宜優先考慮綜合利用;有條件進行土地園林利用的小型城鎮污水處理廠可優先考慮選用好氧堆肥處理工藝。
通過污泥的好氧發酵,建陽光大棚發酵池、靜態發酵池或使用立式發酵器、臥式發酵器,可以把含水率60%左右含量的污泥降到20%-30%,很好的達到減量的目的,且通過高溫發酵,分解內部的高分子有機物、纖維素、木質素,增加有機質含量,對污泥中的細菌、病毒、蛔蟲卵進行了高效滅活,起到了污泥穩定化、無害化的處置目的。
2.1.1.5通過污泥焚燒實現其減量化、無害化的目的
另外,通過污泥焚燒,也可實現其減量化、無害化的目的。建設專門的污泥焚燒廠,對產生的城市污泥進行高溫焚燒,廢渣可用來制磚或填路;也可對現有的熱電廠、火電廠進行改造,把污泥當做添加料進行焚燒,可節約大部分投資。因此,污泥熱干化工藝宜選在就近可持續穩定獲得余熱熱源的地方,如:污泥消化池、生活垃圾焚燒發電廠、火力發電廠、水泥廠等,利用其廢熱、煙氣余熱作為干化熱源。不宜單獨設置污泥干化設施,也不宜選用優質一次能源作為熱源。由于污泥燃燒產生Hg、二英等,影響鎮內生活空氣質量,不宜采用自然干化技術。
2.1.1.6污泥處理從污泥的穩定化、無害化著手。
2.1.1.6.1污泥處理穩定化原理概述.
好氧發酵是在有氧條件下,好氧微生物對廢棄物進行分解、轉化并生產出發酵產品的過程。微生物通過自身的生命活動,把一部分被吸收的有機物分解成簡單的無機物,同時釋放出可供微生物生長活動所需的能量,而另一部分有機物則被合成新的細胞質,使微生物不斷生長繁殖,產生出更多的生物體的過程。在有機物生化降解的同時,伴有熱量產生,因發酵工藝中該熱能不會全部散發到環境中,就必然造成發酵物料的溫度升高,這樣就會使一些不耐高溫的病原菌及蟲卵死亡,而達到無害化的目的。
2.1.1.6.2城市污泥處理的好氧發酵工藝應達到的技術指標
好氧發酵后污泥的含水率 35～45%;
污泥的有機物降解率>50%;
蠕蟲卵死亡率>95%;
糞大腸菌群菌值>0.01;
種子發芽指數≥75%。
在污泥處理工藝選擇上應遵循“減量化、穩定化、無害化”原則,遵循源頭削減和全過程控制,并加強有毒有害物質的源頭控制。根據污泥最終安全處置要求和污泥特性,選擇適宜的污水和污泥處理工藝,在安全、環保的前提下實現污泥的妥善處置。
只要污泥中的重金屬不超標,利用好氧發酵堆肥法處置污泥,無論從污泥的減量化、穩定化、無害化、資源化哪方面考慮,無異議是一種優良的污泥處置方式。
2.2.最佳工藝技術路線的選擇
在污泥處理工藝選擇上應遵循“減量化、穩定化、無害化”原則,遵循源頭削減和全過程控制,并加強有毒有害物質的源頭控制。根據污泥最終安全處置要求和污泥特性,選擇適宜的污水和污泥處理工藝,在安全、環保的前提下實現污泥的妥善處置。同時,國家鼓勵回收和利用污泥中的能源和資源,達到節能減排和循環經濟的目的。
統一技術路線,因地制宜確定污泥處置方式,以往,由于污泥處理處置技術路線的不統一造成了很多建設運營方面的混亂,明確對污泥處置的技術路線,就是綜合考慮污泥泥質特征、地理位置、環境條件和經濟社會發展水平等因素,因地制宜地確定污泥處置方式。鼓勵采用土地利用方式處置符合標準的污泥。污泥土地利用主要包括園林綠化、土地改良、農用等,泥質不但應符合相關標準,還需進行場地環境影響評價和環境風險評估。
3.城市污水處理廠的污泥處置
污泥處置以自然或人工方式使經處理后的污泥或污泥產品污泥能夠達到長期穩定綜合利用的方式來處置和消納污泥,并對生態環境無不良影響的最終消納方式是污泥處置的過程。污泥處置主要包括土地利用、污泥農用、填埋和焚燒以及綜合利用(建材利用)等。
3.1 污泥處理處置工藝
一般而言,在污水處理廠內污泥經過預處理(濃縮、脫水及相關輔助設施)后,在廠內(或廠外)根據后續處置的不同,采用不同的處理方式,主要處置污泥的方式有土地利用、焚燒等。
3.1.1污泥土地利用方式
污泥土地利用的方式主要包括城市園林綠化、苗圃、林地利用以及土壤修復及改良。污泥城市園林綠化指處理后的污泥用于行道樹、灌木、花卉、草坪等栽培過程中作為肥料、基質和營養土。
苗圃及林地利用是將處理后的污泥用于為城市綠化提供幼樹、苗、草坪、花卉的生產基地的介質土以及大片的林地等。
土壤修復及改良堆肥處理后的污泥用于嚴重擾動土地的改良,包括采煤場,各種采礦業開采場(金屬礦、粘土礦、砂子的采掘場等)、矸石場、露天礦坑、尾礦堆、取土坑、城市垃圾填埋場等。粉煤灰堆積場以及森林采伐地,森林火災毀壞地,滑坡和其它天然災害需要恢復植被的土地等。
3.1.2污泥的焚燒
污泥焚燒最佳可行技術主要技術關鍵內容為“干化+焚燒”技術,同時包含污泥預處理過程、煙氣處理、煙氣余熱利用、廢水收集處理以及灰渣、飛灰收集處理環境管理實踐等相關內容。
污泥焚燒關鍵技術包含:干燥器、干污泥貯存倉、焚燒爐、煙氣處理系統、煙氣再循環系統、廢水收集處理系統、灰渣、飛灰收集處理系統等。
4. 結論
污水處理廠通過脫水后的剩余污泥,含水率在80%左右,長期放置不但占用大量的土地,而且會厭氧消化,產生的廢水影響地下水質,散發的氣味影響空氣質量,同時,又造成細菌在空氣中的傳播。嚴重的可能會造成二次污染,與我們的環境治理背道而馳。所以,污泥的穩定化、無害化處理和處置非常重要,不能簡單的一埋了事,2004年發生的“SARS”事件應在我們環保人耳邊警鐘長鳴!因此,對污水處理廠污泥的穩定化、無害化處置,連同污泥的減量化處置一并考慮,找到最適合本身污水廠污泥處置的最佳技術路線和途徑,結合資源化的目的,以達到共贏的效果。
關鍵詞：污泥處理 污泥處理技術 污泥處理設備
中圖分類號：X505 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（a）-0093-02
1 污泥處理的緊迫性
隨著人們生活水平的不斷提高。生活所產生的污水也在不斷的增加。青浦污水處理廠建廠后，經過二期，三期的擴建，日處理污水量規模從剛開始的7 500噸/d上升到3.5萬噸/d。而隨之產生的污泥量也在不斷的上升。污水處理廠所產生的污泥中的含水率高，還含有大量病菌、病原體、寄生蟲卵以及汞等重金屬和一些難以降解的有毒有害以及致癌物質。此外，這些污泥容易腐爛，有濃烈臭味，運輸也較為不便。如果只對污泥進行簡單的掩埋甚至棄置，而不經過妥善處理，將對地下水，土壤等造成二次污染，危害人類身體健康。由此，如何妥善處理污泥成了急需解決的問題[1]。
2 污泥的分類
（1）初次沉淀污泥：由初沉池沉淀產生的污泥。
（2）剩余活性污泥及腐殖污泥：經過活性污泥法或者生物膜法后，由二沉池產生的污泥。前者稱為剩余活性污泥，后者為腐殖污泥。
（3）消化污泥：初沉池和二沉池中的污泥經過厭氧或好氧消化穩定處理后的污泥。
（4）化學污泥：經過化學處理污水后所產生的污泥。
（5）有機污泥：富含有機物的污泥。
（6）無機污泥：主要成分為無機物的污泥，即泥渣。
3 常見的污泥處理方法
3.1 污泥的集中填埋
這種處理方法由于只需將污泥進行填埋，所以不需要對污泥進行高度脫水，比較簡單、易行、而且成本低。但是填埋需要占用大量寶貴的土壤，并且極有可能對地下水及土壤造成二次污染。由于不需要進行脫水，填埋中極易產生滲濾液，如果處理不當，將對地下水環境及周邊的土壤造成嚴重污染。另外填埋場還極易產生甲烷氣體，不采取適當措施會引起燃燒和爆炸。污泥的集中填埋比較適合污水處理廠產生的剩余回流污泥的處理[2]。
3.2 污泥的農用
污泥的農用是指利用污泥來對需要復墾的土地（如垃圾填埋場，森林采伐場，礦場用地和一些地表嚴重破壞的地區土地）進行修復與重建。此處置方法投資少、能耗低、運行費用低、有機部分可轉化成土壤改良劑等優點，是一種極有發展潛力的處置方法。用科學的方法對土地進行合理的利用，從而減少污泥對人類生活的潛在威脅，也減少了污泥帶來的負面效應，既使污泥得到了良好的處置又不破壞生態環境。但對污泥中的重金屬、病原菌及有害物質有一定的要求。
3.3 污泥的焚燒
污泥的焚燒只能用于干化后的污泥。對于污泥而言，焚燒是最徹底的污泥處理方法。焚燒可以將污泥中的病菌、病原體殺滅，將有毒、有害物質氧化分解。將有機物碳化，還可以最大限度的減少污泥的體積。污泥焚燒后的產物，還可以制成磚，水泥等建筑材料。但是由于對污泥進行焚燒十分困難，處理設施投資大，處理費用高。另外在焚燒過程中所產生的一些有害氣體也會造成空氣污染。
3.4 污泥機械脫水
污泥機械脫水是將濃縮后的污泥，在靜、動態混合器中與一定濃度的絮凝劑充分混合后，使污泥中的微小固定顆粒凝聚成體積較大的絮狀團塊。絮狀團塊經由壓濾機壓濾后，達到泥、水分離，最終被擠壓成濾餅排出[3]。濾餅體積通?？梢詼p少到原來污泥體積的1/4左右，更便于運輸利用。污泥機械脫水后，濾餅除了含水率與相關的物理特性有變化，其化學、生物等方面性質并不發生變化。而污泥干燥也能使污泥體積減少到原來體積的1/5～1/4，但是污泥干燥是將污泥加熱焚燒，不僅僅是脫水，還具有熱處理效應，因此能去除污泥中病菌、病原體及有害物質。可見，污泥干燥處理不僅改變了污泥的物理特性，還改變了污泥的化學、生物特性。
4 污泥處理的其他技術
4.1 堆肥
堆肥是指在污泥中的微生物進行發酵的過程中，在其中加入一定比例的膨松劑和調理劑（如玉米桿、稻草、木屑、礱糠、麩皮等），在潮濕環境下利用微生物群落對多種有機物進行氧化分解并轉化為富含植物營養物的類腐殖質，即肥料。對含水量低的污泥采用好氧發酵制肥，一方面，將污泥中的有機物轉化為有用的肥料，另一方面，反應的最終代謝物是二氧化碳、水和熱量，熱量可以降低物料的含水率，有效地去除病菌、病原體、寄生蟲卵。
4.2 污泥的穩定化
污泥的穩定化一般指厭氧消化，厭氧消化是在無氧條件下依靠厭氧菌作用，使污泥中有機物分解的厭氧生化反應，是一個極其復雜的過程。厭氧分解過程中產生大量氣體，主要成分為甲烷和二氧化碳以及少量的硫化氫等。
4.3 微生物處理技術
微生物處理技術是指用制造的適合的微生物菌劑來消化污泥。利用微生物處理污泥的技術前景廣闊，現有的微生物處理技術，如封閉式微生物好氧發酵，則制造出了適合處理污泥的微生物菌劑。利用這些菌劑，能有效地將污泥轉化為有機肥或附加值更高的生物農藥，充分利用了污泥的特性。利用微生物好氧發酵，還能消除污泥的惡臭，有效控制污泥的二次污染。
4.4 生物處理技術
生物處理技術是指利用一些生物的習性，來達到處理污泥中的易腐有機垃圾，常見的生物處理技術是利用蚯蚓來處理。由于蚯蚓喜捕食含有氮素類、碳素類物質以及無機物和纖維性的物質，所以基本可以把全部的物質活用為飼料。而這項技術比較簡單，操作比較方便，費用相對低廉，又無污染排放，還能獲得優質有機肥料和高級蛋白原料。但是如何將這些物質直接加以利用，從技術上來說還不夠成熟，但從整體投資效益來說，生物處理技術比設置填埋場或焚化發電廠劃算，又可避免支付長期的運行費用、維修費用等；而建造填埋場需要3～5倍的投資，建造焚化廠更要十倍的花費。
5 污泥處理方面的建議
一方面，各地區應根據本地區的實際情況，在兼顧生態環境和經濟效益平衡的前提下，客觀地、全面地論證各種方案實施的可行性，不能照抄照搬其他地區的處理方法。比如，在中、小城鎮，可采取填埋、直接利用、焚燒及機械脫水后制肥等方法，因地制宜，充分利用本地區的資源。而在大、中城市，可對污泥進行二次加工，進行污泥脫水、濃縮、制肥、污泥干燥、制磚等，還可建立污泥消納池和無害化處理場。而一些郊縣污水處理廠，由于污水進水基本以生活污水為主，如離周圍農田較近，產生的污泥量又小，則可以對污泥做適當的無害化處理后用于農田。
另一方面，加強公眾的環境保護意識，讓公眾參與進來，從源頭上控制，減少城市污泥的形成量。積極引導公眾認識發展循環經濟模式的作用，努力引導他們樹立正確的消費觀，鼓勵公眾使用綠色產品，減少一次性產品的使用，逐步形成良好的保護環境的生活方式。各地政府應重點推廣污泥無害化、資源化、生態化目標的試點項目，努力實現各種生活垃圾家庭分類，從源頭上對各種垃圾進行控制。各地政府應加強環境監督力度，節約、合理、充分利用資源，提高資源的利用價值，減少廢水和廢渣的排放。各地政府應制定優惠政策、大力發展環保事業，在加強環境監管措施的同時，應積極采取有效優惠政策，鼓勵和扶持企業發展污泥處理產業，使城市污泥處理公益事業向有盈利的處理產業化方向發展。
6 結語
污水廠所產生的城市污泥雖然是城市污染物，給環境和人體健康帶來很大危害。不過隨著環保力度的加強、公眾環境保護意識的加強及人們對已有污泥處理技術不足之處的進一步認識，世界各國都在致力于發展新技術，爭取找到更經濟、更合理的污泥處理方案。相信不久的將來污泥不再是問題，而是可利用的資源，隨著資源的循環利用，人們生活的環境將更加和諧美好。
參考文獻
[1] 白鵬，宋孝玉.基于模糊綜合評判的西安市地下水資源承載能力評價[J].干旱地區農業研究，2010（2）.
[2] 楊軍，郭廣慧，陳同斌，等.中國城市污泥的重金屬含量及其變化趨勢[J].中國給水排水，2009（13）.
關鍵詞：含油污泥 來源 處理方法
前言
含油污泥是在石油開采、運輸、煉制及含油污水處理過程中產生的含油固體廢物。污泥中一般含油率在10～50%，含水率在40～90%，我國石油化學行業中，平均每年產生80萬t罐底泥、池底泥[1]，勝利油田每年產生含油污泥在10萬噸以上，大港油田每年產生含油污泥約15萬噸，河南油田每年產生5×104m3含油污泥[2]。含油污泥中含有大量的苯系物、酚類、蒽、芘等有惡臭的有毒物質[3]，含油污泥若不加以處理，不僅污染環境，而且造成資源的浪費。含油污泥的處理一直是困擾油田的一大難題。
1．含油污泥來源
含油污泥的來源主要有以下幾種途徑：
1.1 原油開采產生含油污泥
原油開采過程中產生的含油污泥主要來源于地面處理系統，采油污水處理過程中產生的含油污泥，再加上污水凈化處理中投加的凈水劑形成的絮體、設備及管道腐蝕產物和垢物、細菌(尸體)等組成了含油污泥。此種含油污泥一般具有含油量高、粘度大、顆粒細、脫水難等特點，它不僅影響外輸原油質量，還導致注水水質和外排污水難以達標[4]。
1.2 油田集輸過程產生含油污泥
勝利油田含油污泥的主要來源于接轉站、聯合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池底泥、煉廠含油水處理設施、輕烴加工廠、天然氣凈化裝置清除出來的油沙、油泥，鉆井、作業、管線穿孔而產生的落地原油及含油污泥[5]。油品儲罐在儲存油品時，油品中的少量機械雜質、沙粒、泥土、重金屬鹽類以及石蠟和瀝青質等重油性組分沉積在油罐底部，形成罐底油泥。
中原油田污泥產生主要是一次沉降罐、二次沉降罐、洗井水回收罐的排污。含油污泥本身成分復雜，含有大量的老化原油、蠟質、瀝青質、膠體和固體懸浮物、細菌、鹽類、酸性氣體、腐蝕產物等，污水處理過程中還加入了大量的凝聚劑、緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑等水處理藥劑[6]。
在3~6年的油罐定期清洗中，罐底含油污泥量約占罐容的1%左右。罐底含油污泥的特點是碳氫化合物（油）含量極高。據調查測試發現，油罐底泥中大約25%為水，5%的無機沉淀物如泥沙，70%左右為碳氫化合物，其中瀝青質占7.8%，石蠟占6%，污泥灰分含量4.8%[3]。
1.3 煉油廠污水處理場產生的含油污泥
煉油廠污水處理場的含油污泥主要來源于隔油池底泥、浮選池浮渣、原油罐底泥等，俗稱“三泥”，這些含油污泥組成各異，通常含油率在10％～50％之間，含水率在40％～90％之間，同時伴有一定量的固體。
2．含油污泥的危害
含油污泥體積龐大，若不加以處理直接排放，不但占用大量耕地，而且對周圍土壤、水體、空氣都將造成污染，伴有惡臭氣體產生，而且對周圍土壤、水體、空氣都將造成污染，伴有惡臭氣體產生，污泥含有大量的病原菌、寄生蟲（卵）、銅、鋅、鉻、汞等重金屬，鹽類以及多氯聯苯、二惡英、放射性核素等難降解的有毒有害物質。
3．常用污泥的處理方法
含油污泥處理最終的目的是以減量化、資源化、無害化為原則。含油污泥常用的處理方法：溶劑萃取法、焚燒法、生物法、焦化法、含油污泥調剖、含油污泥綜合利用等。
3.1 含油污泥的脫水
[關鍵詞]含油污泥；處理方法；進展
中圖分類號：X74 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2013）06-0185-01
1、引言
含油污泥是是石油化工工業的主要污染物之一，同時也屬于《國家危險廢物名錄》中的危險廢物。隨著我國石油產量的不斷提高，含油污泥的產生量也不斷增高，如果不對其進行處理或處理不當，不僅會對環境產生嚴重危害，而且會浪費大量的石油資源。近年來我國對含油污泥處理的研究工作隨著經濟體制的改革，以及我國政府對環境污染問題的高度重視，普遍而快速地開展了起來。
2、處理方法
2.1 固化法
含油污泥固化處理是指在含油污泥中加入一定量的固化劑（其他固體廢棄物、粘土、改性劑、水泥等），使其發生一系列穩定的不可逆的物理化學反應，將含油污泥中的部分水分和有毒物質等固定或鎖定在一定致密的基質中，使其形成具有一定強度的固態物質，便于后續的堆放、運輸等處理。
戰玉柱等采用固化劑和促凝劑處理遼河油田歡采水廠含油污泥，固化后的產物具有一定的抗壓強度；其浸出液中Cu、Pb、cr、As.Ni、Cd等重金屬的含量和COD值均大幅下降，且重金屬含量大大低于國家標準。馮吉利等人以水泥作為固化劑對中原油田文一污的含油污泥進行了固化處理，固化物達到了建筑用磚的強度，可以用作一般建筑材料，此法進一步拓寬了含油污泥固化物的應用領域。
2.2 焚燒法
焚燒法處理含油污泥是指將含油污泥進行適當的預處理后，通過焚燒使其中可燃的成分在高溫下充分燃燒，形成穩定的灰和渣，大大減少含油污泥的體積和重量，并且可以將灰和渣用于路基材料、建筑材料等，利用燃燒產生的熱量供熱或發電。
延長石油集團采用離心機對含油污泥進行三相分離后，將泥餅與煤、生石灰混合，投入鏈條鍋爐中焚燒，結合脫硫除塵設備，廢氣各項指標達到了國標要求_引。河南油田采油二廠與勝利油田某公司將含油污泥與固化劑混合后，投入鍋爐內燃燒，節約大量鍋爐燃煤。燃燒后的灰能作為調剖劑主劑注入熱采井，采收率得到提高，廢氣中的硫化物含量遠低于國家標準。
由于常用爐型體積大，運維費用高，焚燒不充分，研究人員開始考慮用新型焚燒爐處理含油污泥。張俊林發明了帶有兩個焚燒室的層燃螺旋爐排焚燒爐。含油污泥在一燃室干燥，熱解段產生的可燃物進入二燃室充分燃燒。剩余物料在燃燒段充分燃燒，為干燥段和熱解段提供能量。殘渣在燃燼段繼續燃燒，冷卻后經螺旋爐排擠壓破碎后排出。該爐型焚燒徹底、處理效率高、無二次污染，適于推廣使用。
2.3 調質-分離法
調質―分離法通常是對含油污泥進行洗滌、加藥、熱處理或冷凍熔融后，經干化、脫水等方式使油從固相表面脫附或聚集分離。該法提高污泥的脫水陛能，有利于油份去除，既使油泥無害排放，節省污泥存放、排污等費用，無需占用土地，同時也回收了原油，具有較高的經濟和環保價值。
張一舸等采用破乳劑、表面活性劑和助活性劑等復配而成的可循環使用的水性油泥水洗分離劑，使含油污泥的殘油率低至0.5%左右。李明采用復配洗滌劑和超臨界水氧化處理，油泥的殘油率可低于O.3%。
熱水洗滌法比較成熟，可以回收大部分的油，實用性強。但該法處理后的泥要達到農用污泥排放標準要求，仍需要進一步處理。
2.4 生物處理法
含油污泥的生物處理主要是利用微生物對其中的烴類進行降解，最終轉化為CO2和H2O等無機物。目前較常用的生物降解技術包括地耕法、堆肥法和生物反應器法。
關月明等采用地耕法處理含油污泥，120d后兩種油泥的石油烴降解率分別為65.6%和60.8%，長鏈烷烴分別減少39.8%和42.2%。該法處理過程慢，不適于冬季長的地區，而且高分子蠟、瀝青質等易殘留，占地面積大，對濕度、溫度等要求嚴格。由于可能污染土壤和地下水，某些發達國家已停止使用此法。
王新新等在堆肥試驗中發現含油污泥經過90d堆肥處理，石油烴降解53.3%±9.5%。為縮短處理周期，近年有研究者向堆肥中添加微生物和營養物來進行強化處理。歐陽威等發現微生物強化處理的油泥56d石油烴去除率達到47%；強化堆制單元石油烴去除率達到31%。
李曄等采用生物反應器法，由表面活性劑促進有機物的解吸、溶解，保持100：6：1的c、N、P含量比，殘留物中芘、蒽、苯并芘等有毒有害物質含量均低于國家標準。此法處理含油污泥效果良好，但由于工藝復雜，成本高，在國內尚處于實驗室研究階段，實際應用報道較少。
含油污泥的生物處理能耗低、成本低、無二次污染、處理徹底、可就地進行從而避免污染物多次轉移。但自然環境中石油烴降解非緩慢，相關微生物的篩選和培養比較困難，含油率高的油泥處理效果不佳。
關鍵詞：自來水廠 排泥水 污泥量 污泥處理
0 概述
自來水廠排泥水含有大量來自原水的污染物，排泥水直接排放，會對地表水體造成污染。隨著經濟的發展和人們環保意識的提高，我國自來水廠排泥水處理已經提上議事日程。
實施排泥水處理，首先必須確定合理的污泥量，因為污泥量的確定直接影響整個排泥水處理工程的設計規模，從而影響到設備配置和投資規模。自來水廠的污泥量受多種因素影響，包括原水水質、水處理藥劑投加量、采用的凈水工藝和排泥的方式等。污泥量確定包括兩方面內容：一是排泥水總量，它決定濃縮池規模；二是總干泥量，確定污泥脫水設備的規模。
污泥量確定一般需要較長時間數據的統計結果，因此即使目前沒有建設排泥水處理工程計劃的自來水廠，著手進行有關水廠污泥產量資料的收集工作仍然是明智之舉。
1 排泥水總量確定
排泥水總量可分為沉淀池(或澄清池，下同)排泥水量和濾池反沖洗廢水量兩部分。
通?？梢哉J為自來水廠一泵房取水量和二泵房出水量之間的差值即為自來水廠排泥水的總量。但它不能分別確定出沉淀池排泥水量和濾池反沖洗廢水量，且這一估算方法不夠準確。
已投產的自來水廠，根據水廠的有關運行參數可以較準確地計算出沉淀池排泥水量和濾池反沖洗廢水量。水廠沉淀池采用人工定時排泥，只需根據每天排泥次數、每次排泥歷時和排泥流量以及沉淀池格數，就可以計算出沉淀池的排泥水量。同樣道理，也可以根據濾池每天沖洗次數、每次沖洗歷時、沖洗強度及單格濾池面積和格數，計算出濾池反沖洗廢水量。如果沉淀池排泥和濾池反沖洗實現了自動化運行，則需要對水廠沉淀池排泥和濾池反沖洗進行現場觀測，了解沉淀池排泥和濾池反沖洗流量、每次歷時和統計每天排泥或沖洗的次數，然后進行計算。
尚未建成或仍處在設計階段的自來水廠，沉淀池排泥水量和濾池反沖洗廢水量可根據沉淀池排泥和濾池反沖洗的設計參數進行估算，也可以參照已建成投產的、條件相近的自來水廠實際運行資料進行估算。
排泥水總量的確定，最好能繪制出排泥水量在一天內的變化曲線。由于水廠沉淀池排泥和濾池反沖洗都是在較短的時間內完成，瞬間流量很大，繪出變化曲線，對確定排泥水截留池和濃縮池設計規模有很大幫助。
2 干污泥產量確定
2.1 計算法
根據投加混凝劑在混凝過程中的化學反應、原水中懸浮固體對污泥量的貢獻及其它污泥成份的來源，可以近似地計算出干污泥的產量。當硫酸鋁用作混凝劑時，化學反應可簡化為：
Al2(SO4)3·14H2O+6HCO3-=
2Al(OH)3+6CO2+14H2O+3SO42-(1)
由式(1)可知，氫氧化鋁是形成污泥的主要產物。根據方程式的計量關系，投加1 mg/L的Al2(SO4)3·14H2O大約會產生0.26 mg/L的氫氧化鋁沉淀物。原水中的懸浮物因為在混凝過程中不發生化學變化，它將產生相同重量的干污泥。其它水處理中的添加物，如高分子絮凝劑或粉末活性炭，也可認為以1∶1的比例產生污泥。
根據以上分析，可以建立干污泥量的計算公式。同樣的分析也適用于鐵鹽作混凝劑的凈水工藝。
日本水道協會［1］推薦采用(2)式計算干污泥量：
S=Q(TE1+CE2)×10-6(2)
式中S--干污泥量，t/d；
Q--自來水廠凈水量，m3/d；
T--原水濁度，NTU；
E1--原水濁度與SS的換算率；
C--鋁鹽混凝劑投加率(以Al2O3計)，mg/L；
E2--鋁鹽混凝劑(以Al2O3計)換算成干污泥量的系數，取1.53。
英國水研究中心［2］推薦用(3)式計算干污泥量：
S=2T+0.2C+1.53A+1.9F
(3)
式中S--干污泥量，mg/L；
T--去除的原水濁度，NTU；
C--去除的原水色度，H；
A--鋁鹽混凝劑投加率(以Al2O3計)，mg/L；
F--鐵鹽混凝劑投加率(以Fe計)，mg/L。
美國Cornwell［3］推薦用(4)式和(5)式分別計算用鋁鹽和鐵鹽作混凝劑時的污泥產量：
S= 8.34Q(0.26Al+SS+A)
(4)
S= 8.34Q(1.9Fe+SS+A)
(5)
式中S--干污泥量，lb/d(1 lb/d=0.453 6 kg/d)；
Q--自來水廠凈水量，mgd(1 mgd=3.785×103 m3/d)；
Al--鋁鹽混凝劑投加率(以Al2(SO4)3·14H2O計)，mg/L；
Fe--鐵鹽混凝劑投加率(以Fe計)，mg/L；
SS--原水總懸浮固體，mg/L；
A--水處理中其它添加劑，mg/L。
同時Cornwell推薦(6)式為原水濁度T與SS關系式：
SS=bT
(6)
式中b--SS與濁度T的相關系數；
T--原水濁度，NTU。
Cornwell認為，在原水色度不高的情況下，b在0.7～2.2之間變化。綜合以上3種計算公式，可知它們均出于同一思路，具有相似的形式，都要求測定原水濁度與SS的相關關系，這主要是因為SS的測定比較煩瑣，自來水廠一般不對原水的SS做常規分析，而對原水濁度則有每天的記錄。
2.2 混凝劑物料平衡分析法
該方法是根據自來水處理系統中混凝劑成份的物料平衡進行分析的。無論在凈水過程中加入什么樣的混凝劑，它在水處理系統中的物料進入和排出應該是平衡的。該法第一步，分析所用混凝劑中的鋁(或鐵)的實際含量，然后計算出凈水過程中向原水加入鋁(或鐵)的投加率；第二步，獲取自來水廠原水、沉淀池排泥水、濾池反沖洗廢水和出廠水樣品，并對這些樣品進行鋁(或鐵)含量的分析；第三步，對排泥水平行樣品進行總懸浮固體的分析。經過以上的分析，干污泥產量就可以計算出來。
例如，假設一個10萬m3/d的自來水廠，由混凝劑投入原水的鋁為5 mg/L，沉淀池排泥水分析測得總懸浮固體濃度為1.0%，其中鋁的含量測得為400 mg/L。這里忽略原水、濾池反沖洗廢水和出廠水中微量鋁的影響，則每天加入凈水系統的鋁為： 10×104×103×5=5.0×108mg/d。
因為排泥水中含有400 mg/L的鋁，則總排泥水量為1.25×106 L/d(5.0×108/400)或1250 m3/d，則干污泥量為1.25×104 kg/d(12.5 t/d)。
由于任何一種方法都難以準確地確定自來水廠的干污泥量，因此建議以兩種方法所得到的結果進行相互校核。
3 原水濁度與SS相關性分析
計算法是應用較多的干污泥量確定方法，該方法需要確定原水濁度T與SS之間的相關關系。不同地域、不同水源及不同季節這個相關關系可能存在較大差異，因此建議每個自來水廠都對原水進行濁度T與SS相關關系的測定，測定的時間應盡可能長些，有一年以上的時間跨度。測定結果可以進行分月、分季度原水濁度T與SS相關關系分析。
Cornwell［4］列舉了一個濁度T與SS相關關系的例子(見圖1)。由圖1可知，該測定結果有較強的相關性。
圖1 Cornwell的原水濁度T與SS相關關系
圖2和圖3分別是作者對上海市A水廠和B水廠原水濁度T與SS相關性分析的結果，從圖中可以看出，自來水廠原水濁度T和SS有較好的相關性。
圖2 上海市A水廠原水濁度T與SS相關關系
圖3 上海市B水廠原水濁度T與SS相關關系
從以上圖中可以看出，不同水源水的相關關系存在較大差別。實際上，即使在同一水源，不同季節測定的相關關系也可能會有變化。
在測定濁度T與SS相關關系時，原水SS的測定必須認真仔細。因為部分濾紙能濾過的顆粒在混凝時則能夠從水中去除，因此有條件的地方應采用0.45 μm的濾膜代替濾紙進行過濾，以提高測定的準確性。有很多水廠的原水濁度T和SS都很低(如湖泊、水庫水)，為了提高測定的準確性，SS測定時需要采集1 L甚至幾L水樣進行過濾。各自來水廠可以通過摸索后確定實際測定的水樣量。
如果原水的色度很高，對污泥產量會存在影響。因為大多數原水的色度在濾紙過濾時不會被截留，而在水處理工藝中色度會被混凝、沉淀、過濾工藝去除，形成色度的物質也會存在于污泥中。在這種情況下，計算干污泥量時應考慮色度的影響。
4 自來水廠排泥水處理干污泥量設計值的選取
自來水廠干污泥產量隨原水濁度、處理水量、混凝劑投加率變化，因此水廠的干污泥產量是一個變量。那么，選擇怎樣的干污泥產量設計值才是經濟合理的呢?
一般可以用兩種方法來確定自來水廠干污泥量設計值。一種方法是目前設計單位常采用的，就是通過試驗分析原水濁度T和SS的相關關系，通過資料分析確定原水濁度的設計值和混凝劑投加率設計值，再結合水廠規模，根據計算公式算出干污泥量設計值。用原水濁度最大值和混凝劑最大投加率對設計值進行最不利情況校核。例如：試驗得出B水廠原水濁度T與SS 的相關關系為：y=0.6x，考慮一定的安全系數，取濁度T和SS的比值為1∶1。該水廠原水濁度和混凝劑投加率分析分別見圖4和圖5。
圖4 B水廠原水濁度統計分析結果
圖5 B水廠混凝劑投加率統計分析結果
從圖4可以看出，B水廠原水濁度主要分布在20～75 NTU之間，其中在40～45 NTU之間出現的概率最高。從累積概率曲線看，濁度65 NTU以下占近80%。因此取65 NTU作為濁度設計值。從圖5可以看出，該廠混凝劑投加率主要在12～14 mg/L之間，投加率16 mg/L以下的累積概率在75%左右，因此取16 mg/L作為混凝劑投加量設計值。由于該廠是以Al2(SO4)3·18H2O計量混凝劑投加率，它與Al(OH)3的化學計量關系為0.234。另外，該廠去除色度約10 度，水處理規模為40萬m3/d，根據以上數據可以計算該廠干污泥量的設計值：
S =4.0×10 8×(0.234×16+65×1+10×0.2)÷1.0×109
=28.3 t/d
該廠原水濁度最大值為109 NTU，混凝劑最大投加率為29.8 mg/L，則最大干污泥產量：
Smax =4.0×10 8×(0.234×29.8+109×1+10×0.2)÷1.0×109
=47.2 t/d
如果以28.3 t/d設計脫水設備，每天運行1班，則增加1班就可滿足處理最大日污泥量的要求。
選取干污泥量設計值的另一種方法是根據水廠每天的處理水量、原水平均濁度及當天的混凝劑投加率，計算出每天的干污泥產量。然后對一定時間內日干污泥產量進行統計分析，就可以得到：平均每天的干污泥產量；最高日的干污泥產量；出現概率最高的干污泥產量范圍。
如果脫水設備正常情況下每天運行1班，則干污泥產量設計值可以依據以下原則選?。?/p>
(1)該設計值必須大于平均每天的干污泥產量；
(2)該設計值要大于最高日干污泥產量的1/3；
(3)該設計值應不小于概率最高的干污泥日產量范圍。
依據這三條原則確定的干污泥量設計值，當干污泥產量在最大概率的污泥日產量以下時，可以使污泥脫水在正常運行模式下完成。當干污泥產量超 過設計值時，可以通過以下途徑解決：
(1)增加污泥脫水設備運行班次，直至每天24 h運行；
(2)通過排泥水處理工藝系統的平衡調節池貯存過量的污泥。
例如B水廠日干污泥產量分析見圖6，其平均干污泥產量為12.66 t/d，最大干污泥產量為30.94 t/d。
圖6 B水廠干污泥日產量分析結果
從圖6可以看出，該廠干污泥日產量出現概率最高為8～10 t/d，有90%的概率是在18 t/d以下，如果選取18 t/d作為干污泥日產量的設計值完全符合上述選取原則，也可以滿足處理要求。需要說明的是，以上所舉兩例，前一種方法計算干污泥量時每天的處理水量是以40萬m 3/d進行計算的，后一種方法是以每天實際處理水量來進行計算的，由于實際處理水量不到40萬m3/d，因此兩者所選取的值差別較大。比較以上兩種方法所得到的結果可知，前一種方法偏于安全。
上述方法確定的干污泥量設計值，既能保證排泥水處理的正常運轉，又充分考慮了利用排泥水處理運行模式可挖掘的潛力，是經濟可行的選取方法。
5 結論
(1)實施自來水廠排泥水處理工程，確定經濟合理的污泥產量十分重要。
(2)污泥量確定包括排泥水量和干污泥產量，排泥水量決定排泥水處理工程中濃縮池規模，干污泥量則決定脫水設備規模。
(3)排泥水量需根據自來水廠沉淀池排泥方式和濾池反沖洗方式確定，相對較容易。
(4)干污泥量可用計算法和物料平衡分析法進行確定，其中計算法使用較多。建議用兩種方法所得到的結果進行相互校核。
(5)計算法要求分析自來水廠原水濁度T與SS的相關性。研究表明，同一水源濁度T與SS均有一定的相關性，但不同水源間這一相關關系差別較大，因此每一水廠都應進行原水濁度T與SS相關性的分析。
(6)干污泥量設計值的選取有兩種方法，一種方法是先選取原水濁度的混凝劑投加率的值，然后進行計算獲得；另一種方法是先計算出一定時間范圍內水廠每天的干污泥產量，然后分析得出干污泥產量設計值。前一種方法偏安全。
參考文獻
1 日本水道協會.水道設施設計指南·解說.1990
2 英國水研究中心.九十年代污泥處理手冊.1992
關鍵詞：城鎮污水處理廠；污泥處理；處置技術
中圖分類號：U664文獻標識碼： A
引言
隨著我國城市化進程的推進，城市污水處理廠污泥的處置問題作為一項環保難題擺在了決策層面前。污水處理廠污泥是城市污水處理的必然產物，它聚集了城市污水處理過程中無法消解的重金屬等污染物，同時還包含大量的病原體、微生物等；如果不進行妥善的處理處置，將會形成二次污染，對環境造成很大破壞。目前，我國的污泥處置事業起步不久，處置方式仍以填埋、土地利用等為主，環境影響大、資源化利用程度低。因此，開辟一條新的污泥資源化利用途徑迫在眉睫。
一、污水廠污泥的分類與來源
污水處理廠污泥（簡稱污泥）不同于給水處理廠污泥；根據不同的水處理工藝，可分為初次沉淀污泥（來自初沉池）、腐殖污泥（來自生物膜法陳降下來而排放的污泥）、剩余活性污泥（來自二沉池）、消化污泥（經厭氧消化產生的污泥）等。其產生除受污水處理工藝的影響外，還受工藝環節運行情況的影響。污泥的產生過程及來源分別見圖1及表1。
（圖1典型的污水處理廠污泥產生過程示意圖）
表1城市污水處理廠污泥的來源
二、污水廠污泥的組成
研究污泥性質的基礎是了解污泥的組成。對于不同來源的污水，污泥的組成也不盡相同，甚至對于同一種污水，因采用的污水處理工藝的不同，其污泥組成也會千差萬別。一般來說，生物活性污泥約由 65%的有機物和 35%的無機物組成，通過消化作用，有1/3~1/2 的有機物被分解，因此消化污泥約含 40%的有機物及 60%無機物。
三、當前我國城鎮污水處理廠污泥處理處置技術存在的問題
我國城鎮污水處理廠污泥處理方法包括：直接填埋、干化及農業利用等。據不完全統計，63%以上為直接填埋的占總處理的，而這一處理方法易引起很多問題，體現在：（1）填埋浪費大量土地資源，城鎮中的填埋場不足。（2）污泥填埋的時候在雨水作用下，污泥易危害場地，處理不好的污泥會堵塞填埋場滲濾系統，同程度的污染地下水。（3）利用填埋過程中產生的氣體填埋比較少，而其產生氣體會污染環境空缺，引起各種安全隱患。
我國是農業大國，最理想的處理污染的方法就是提高土地利用率。因為污泥中含有豐富的P、N等元素，可用作農業生產肥料。基于我國基本國情，在農業生產中缺乏科學、有效的管理方法及農用標準，所以在污泥利用的過程中，因為處理不善，使其變成了一種新的污染源?？偠灾瑢ξ勰噙M行焚燒、堆肥等處理需要費用較高，且對氣體的處理與利用技術較低，極易造成新污染。
四、污水廠污泥的處理處置技術
（一）污水廠污泥的處理方方法
污泥處理的方法主要包括污泥濃縮、污泥穩定、調理、脫水、干燥等。污泥處理的主要作用為：①減少污泥水分以減少體積，實現減量化，為后續運輸、處置和利用創造條件；②消滅部分病原微生物及蟲卵等，實現污泥無害化、穩定化；③改善污泥的成分和某些性質，以利實現資源化。
污泥濃縮的主要目的是減容，當污泥的含水率從 99.5%減少僅僅 0.5%至 99%時，體積就可縮小到原來的 50%，大大減少消化池容積或藥劑用量等。污泥濃縮方法目前常見的主要有離心濃縮、重力濃縮、氣浮濃縮等。
污泥穩定的方法有化學法和生物法?；瘜W穩定指采用化學藥劑殺滅微生物，減慢有機物的腐敗速度；生物穩定指通過人工控制微生物的代謝作用，使污泥中的有機質穩定化。目前常采用的是生物穩定，它分為厭氧消化和好氧消化，一般說的污泥消化為厭氧消化。通過厭氧消化使污泥中的有機物分解并使之達到基本穩定。
經濃縮、消化處理后，污泥的含水率仍高達 95%~97%，必須進行脫水以減量化。脫水是最有效的減量化手段，它可使污泥含水率降至 80%-85%以下；常用的污泥脫水設施有過濾機、干化場和離心機等。
污泥經過脫水后含水率一般在 60%-85%，這時根據各地的處理要求及經濟條件等，可以選擇進行污泥干化把含水率進一步降低。干化后的污泥含水率可以降至 50%-65%。干化通常采用加熱法，該過程伴隨較復雜的傳熱及傳質。因其成本較高，一般只在有特殊需求的時候方采用此工藝。
（二）污水污泥的處置技術
污泥處理一般在污水處理廠內便已完成，它是各種處置技術實施的前提，但并沒有解決污泥最終的出路問題。污泥的處置是指在符合國家法規和標準的基礎上，綜合考慮當地經濟、環境等因素，采取適當的技術措施和管理政策，為城市污水污泥提供最終的出路，實現污泥的減量化、穩定化、無害化和資源化。傳統的污泥處置方式主要有污泥衛生填埋、水體消納、污泥土地利用等。近些年污泥的資源化利用趨勢明顯，一些新工藝也逐漸的走向了前臺，主要包括污泥的協同焚燒、建材利用等。
1、污泥衛生填埋
污泥衛生填埋技術始于上世紀 60 年代，它是從保護環境角度出發，在傳統填埋的基礎上經過科學選址和必要的場地防護處理，采用嚴格管理制度和操作方法的一種污泥處置工藝。該工藝的基本方法是將污泥經過簡單的滅菌處理后傾倒于低地或谷地，它對前期的污泥處理程度要求較低，一般進行消化處理即可。
國內的一些垃圾填埋場，禁止含水 80%以上的脫水污泥直接進入填埋場，除了滲瀝液的問題外，含水率高的污泥可能造成各種壓實設備無法工作，導致填埋場無法正常運營。此外，從經濟上來講，運送到填埋場的運距按 25 公里計算，則每噸濕污泥的運輸和填埋管理費將高達 25 元。以沈陽市為例，沈陽市年產含水 70~75%污泥 18 萬噸，其運輸及管理費每年達 465 萬元。另外，污泥填埋還將占用大量土地，按有關規定，填埋1 噸夯實垃圾占地 0.6 平方米，按這一比例估算，目前全國每年需超過 1000 頃土地用于 填埋污泥。
2、水體消納
利用水體消納城市污泥只能是解決污泥出路的一種權宜之計，把污泥的危害由陸上轉入到了水體，而沒有從根本上解決污泥帶來的環境污染問題，其主要實現形式為污泥的海洋傾倒，該處置方式引起的水體污染現象日趨嚴重。目前，歐美國家多已經通過立法禁止污泥投海，我國政府也不推薦這種污泥處置方式，于 1994 年接受國際協議，承諾于 1994 年 2 月 20 日起不在海上處置工業廢棄物和污水污泥。
3、污泥堆肥
堆肥技術最早于 20 世紀初在歐洲便已開發成功。在一定溫度、濕度、pH 值條件下，污泥中的有機物通過微生物降解作用形成一種可作肥料或改良土壤的類似腐殖質，其原理是污泥通過生物化學反應實現轉化和穩定化；該技術即為污泥堆肥技術。該技術兼顧了污泥減量化與資源化利用，因而引起了世界各國的廣泛重視，成為了環保領域的一個研究熱點。根據微生物的對氧的需求，堆肥可分為好氧與厭氧兩種，二者各有優缺點，都在不斷地發展和完善。目前，該技術的主要問題存在于臭氣的環境影響、重金屬離子對土壤的污染等。
4、污泥的土地利用
自上世紀 80 年代初，第一座污水處理廠――天津紀莊子污水處理廠建成投產后，其污泥便在附近郊區農田利用。在國外，污泥及其堆肥在農田作為肥料利用已有 60 多年的歷史，某些國家的污泥土地利用比例高達 50%以上。土地利用的類型主要包括污泥的農田利用、林地利用、園林綠化利用以及用于嚴重擾動的土地改良等。其中，污泥微生物熱干化土地利用是近些年發展起來的一種較新的工藝，它將生物干化處理技術與土地利用處置方法有機結合，利用微生物好氧發酵過程中有機物的降解所產生的生物熱能，通過過程調控手段促進水分蒸發，從而實現快速去除污泥中水分。對于重金屬不超標的污泥，生物干化處理后的產品可用于農用，具有很大的應用潛力。
五、我國污水處理廠污泥處置情況及發展趨勢
長期以來，我國污水處理界普遍存在“重水輕泥”的傾向，遺留下許多污泥處理處置問題。我國污水處理廠在建設過程中，約80%的污水處理廠實現了污泥的濃縮脫水，達到了一定程度的減容，但由于處置目標的不確定，投資不足污泥在污水處理廠內未實現穩定化處理。這使得大批已經建成投運的污水處理設施的環境效益大打折扣，其核心問題在于城鎮污水處理廠污泥處理環節上實現了污泥的初步減容，但未在廠內實現污泥的穩定化，以及后續的安全處置及監管不到位，存在二次污染的隱患。
目前我國常見的污泥處置方法主要有以下三種：衛生填埋、污泥農用以及焚燒。其分布形式見圖2；由圖可見，我國的污泥處置中，污泥填埋依然占據較高的比重，污泥的資源化利用率較低，整體科技水平落后于發達國家。
圖2 我國污泥處置方式示意圖
結語
總之，在處理污水處理廠中的污泥的時候一定要采用先進的技術、工藝、設備，以實現減量化、無害化及資源化的污泥處理，從而提高土地資源的利用率，不斷開發新的自然資源。
參考文獻：
[1]黃韻,楊小浩. 淺析城鎮污水處理廠污泥處理處置技術及發展方向[J]. 資源節約與環保,2014,02:127.