时间：2024-02-23 14:45:34
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇污泥处理方法，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
关键词：污水处理厂；泥污处置；方法
中图分类号：TE08 文献标识码： A
引言
我国污泥处理技术发展起步较晚，早期建设的污水处理厂普遍存在重视污水处理，忽略污泥处理处置的问题。污水处理过程将大部分污染物从污水转移到污泥中，因而污泥中的物质种类较多，包括有机物、氮、磷、钾和其它微量元素，致病微生物，锌、铜、铬等重金属。如果污泥不能进一步妥善处置，直接排放到环境中，会造成二次污染。因此，如何科学、合理的对污泥进行回收、处置，成为目前环保部门的一个重要课题。
1.污泥的分类和特性
1.1污泥的分类
污泥按来源大致可分为沟壑、河流污泥、生活污泥和工业污泥（含电镀污泥、造纸污泥、炼油污泥等）三类。目前更常用的是按污泥在不同处理阶段分类，分别命名为生物泥、浓缩污泥、消化污泥、脱水干化污泥及污泥焚烧灰。
1.2污泥的特性
（1）含水率与含固率
含水率是污泥中水的质量分数，含固率是污泥中固体或干泥含量的质量分数。在含水率高，污泥呈流态时，污泥的体积与含固量基本呈反比关系。
（2）挥发性
固体挥发性固体是指污泥中600℃燃烧炉中能被燃烧，以气体逸出的那部分固体，能反映污泥的稳定化程度。
（3）有毒有害物质
污泥中含有大量的病菌、病毒和寄生虫卵等，在土壤利用前应采取必要的处理措施。工业废水污泥中含有大量的重金属，不宜进行土地利用种植果蔬等。
2.国内污泥处置现状分析
城镇化进程不断发展，污水排放处置成为城市建设中又一必须合理应对的问题。针对这一问题，国家相关部门给予了充分的重视，并出台了一系列关于污水处理的法律、法规，以实现对污水处理的控制。目前，国内已基本建成了较为完善的污水处理体系，各个城市普遍按国家规定设有满足自身需求的不同规模的污水处理厂，污水问题从而得到基本控制。
然而，污水处理过程中产生的污泥处置问题却并非如此乐观，国内各城市对于污泥的处理手段长期以来尚未得到很好的改善。由于国内对于污泥处置的相关技术目前尚处于起步阶段，技术水平整体较低，加之国家经费投入较少，设备发展缓慢，技术人员缺乏，这些因素为污泥处理带来了重重阻碍。许多污水处理厂对产生的污泥不能提出科学的处理方案，只得采取简单的掩埋、倾倒等措施，或弃置不顾而被周边的农民任意使用在其耕种的农田里。由于污泥中含有大量有毒有害物质，因此，当其被滥用于农地，或任意倾倒于水体中后，一方面会严重污染土质、水质，同时，还可能使农田中种植出的作物内携带毒害物质，流入市场后形成严重的安全隐患。我国污泥处理的这一现状已对人们的生命、财产安全构成了严重威胁，同时，也极不利于国内环保事业的发展。
3.污泥处置的方法
3.1污泥浓缩法
污泥浓缩方法包括重力浓缩法、气浮浓缩法、机械浓缩法等。
重力浓缩法是指利用污泥的重力作用对污泥进行浓缩的方法。使用重力浓缩法处理后，污泥的含水率可以降到#$%&#’%，可以使呈流态的污泥成为糊状。重力浓缩法按运行方式分为间歇式污泥浓缩法和连续式污泥浓缩法。重力浓缩法中的浓缩构筑物称为重力浓缩池，同时也分为连续式重力浓缩池和间歇式重力浓缩池，重力浓缩池贮存能力强，运行成本低，操作要求低，一次性投资低，符合我国现在的国情，所以在我国普遍使用。但是重力浓缩法占地面积大，贮存的时间长，所以污泥容易发酵，产生臭味，尤其是在夏天气温比较高的时候，运行效果不太理想。
气浮浓缩法是指利用加压气浮的原理进行污泥浓缩，在气浮池表面形成浓缩污泥层由气浮池的刮泥机刮走，沉至池底的颗粒污泥，随池子底部的排水管排出。气浮浓缩装置包含加压溶气装置和气浮分离装置。气浮浓缩法适用于比较接近于1的污泥，因此采用活性污泥法的污水处理厂更适合采用气浮浓缩法。气浮浓缩占地面积小，浓缩效果较好，经过浓缩后，污泥的含水率可以降到94%―96%，通常为了使污泥浓缩效果更好，会使用无机混凝剂，如PAM、铝盐、铁盐等。气浮浓缩法占地面积小，贮存时间短，但运行成本高，操作要求高，一次性投资也高。
离心浓缩法是利用污泥中的固液比重差，利用离心力的不同进行分离。由于离心机的离心力远远大于重力，因此适用于难脱水污泥。采用离心机进行浓缩时，常用的离心机有转盘式离心机、轴筒式离心机、篮式离心机。离心浓缩法浓缩效果好，经过浓缩后，污泥的含水率可以降到80%―85%，在浓缩过程中不散发臭气，占地小，但是其电耗是气浮浓缩的几倍，运行成本高，操作要求高，一次性投资大，维修费用高。
3.2污泥厌氧消化
该方法是指在厌氧条件下，通过微生物作用将污泥中的有机物转化为沼气，从而使污泥中有机物矿化稳定的过程。厌氧消化可降低污泥中有机物的含量，减少污泥体积，提高污泥的脱水性能。然而该处理技术较复杂，在我国仅有的十几座污泥消化池中，能够正常运行的为数不多。消化产生的大量甲烷对消防安全等级要求和管理要求比较高，需要通过其他技术进行有效利用。另外，污泥经厌氧消化后只能减量1/3――1/2，剩余下的大量残渣仍需通过其他技术进行处理。
3.3污泥好氧堆肥
该方法是指污泥经过好氧微生物的发酵分解，大分子物质降解为小分子物质，发酵产生的高温使病原菌基本灭活，污泥含水率大幅度降低，从而达到污泥减量化、无害化和资源化的过程。堆肥过程中主要包括有机物的氧化、细胞物质的合成、细胞物质的氧化和腐殖质的合成等生物化学反应。在实际应用中，由于污泥本身不是很好的堆肥物料，该工艺需要耗用大量的调理剂；该工艺设施需要大量的占地面积，且无法在堆肥过程中实现处理物体积的减量化；处理过程中，会形成较多臭味气体，对大气污染较严重。
3.4亚临界水水解技术
该方法是利用高温高压产生亚临界水（又称近临界水），在亚临界水环境里，水的密度加大，导致离解系数加大，水起到溶剂和催化作用，使有机聚合物分解，淀粉、蛋白质被分解为葡萄糖及氨基酸，各种聚合物（包括合成聚合物如塑料制品，天然聚合物如脂肪、蛋白质）被分解和无害化。该项技术改变了污泥本身的胶体结构，将包裹在湿污泥中的物理化学结合水释放为自由态水，改善污泥的脱水性能，使得污泥中有机质得到分解稳定，同时使得处理后的污泥极易脱水。一般自然干燥2d左右，尾产物含水率即可达到40%―50%，传统机械脱水后可达到30%。因此该项技术的使用有效杀灭了污泥中的有害病菌，还原和干化有机物，使污泥成为无臭、无毒、无害、干化的基础有机肥、土壤改良剂，避免了其他污泥处理技术产物仍需进一步处理的问题，是污泥减量化、无害化新技术。
结束语
各种污泥处置的方法各有优缺点，应用时需根据实际情况结合成本和环境保护等方面进行有针对性的应用，也可以多种处理方法相结合。因此，国家相关部门应尽快提高对该问题的管理力度，出台相应的法律法规，督促污水处理厂不断加大污泥处置技术研发人力、物力投入，从而提高我国的污泥处理技术水平，最终减少因污泥而造成的环境污染及破坏，使污泥处理、回收、再利用之间的良性循环早日实现。
参考文献：
[1]曹胜，董晓楠，邢延峰.某城市污水处理厂污泥固化处理研究[J].环境科学与管理，2014，08：90-94.
关键词：污泥产生 处置现状 处理方法
1、污泥的产生
随着我国社会经济和城市化的发展，城市污水的产生及其数量在不断增长。截至2010年9月底，全国建成2630座城镇污水处理厂，日污水处理能力达到1.22亿立方米。污泥是污水处理后的附属品、是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥量通常占污水量的0.3%～0.5%（体积）或者约为污水处理量的1%～2%（质量），如果属于深度处理，污泥量会增加0.5～1倍。污水处理效率的提高，必然导致污泥数量的增加。
2、污泥的影响
2.1 污泥的资源性
污泥中含有大量的N、P、K、Ca及有机质，而且N、P以有机态为主，同时污泥中还有许多植物所必须的微量元素，可以缓慢释放，具有长效性。因此，污泥是有用的生物资源，是很好的土壤改良剂和肥料。不同地区污水处理厂污泥的养分含量相差很大，各地城市污泥氮含量没有明显的规律性。由于受到来源和生产日期影响，污泥成分差异较大，这与我国不同地区生活水平和生活习惯有关。从长远来看，我国污水厂污泥中氮、磷的含量将随着脱氮脱磷等二级污水处理工艺的增加而增加，这将有利于污泥土地利用和堆肥处理。
我国城市污泥中有机物含量约为55%～60％，一般来说，新鲜污泥中有机物含量越高，消化分解的程度越高。污泥中有机养分和微量元素可以明显改变土壤理化性质、增加氮、磷、钾含量，改善土壤结构，促进团粒结构的形成，调节土壤pH和阳离子交换量，降低土壤容重，增加土壤孔隙和透气性以及田间持水量和保肥能力等，城市污泥还可以增加土壤根际微生物群落生物量和代谢强度、抑制腐烂和病原菌。污泥用作肥料，可以减少化肥施用量，从而减少农业成本和化肥对环境的污染。
2.2 污泥的环境污染性
尽管污泥含有丰富的养分，但是也含有大量病原菌、寄生虫（卵），铜、锌、铬、汞等重金属、盐类以及多氯联苯、二噁英、放射性核素等难降解的有毒有害物。这些物质对环境和人类以及动物健康有可能造成较大的危害。
2.2.1 污泥盐分污染
污泥含盐量较高，会明显提高土壤电导率，破坏植物养分平衡、抑制植物对养分的吸收，甚至对植物根系造成直接的伤害，而且离子间的拮抗作用会加速有效养分的淋失。
2.2.2 病原微生物
污水中的病原体（病原微生物和寄生虫）经过处理还会进入污泥。新鲜污泥中检测得到的病原体多达千种，其中危害较大的是寄生虫。
2.2.3 氮磷等养分的污染
在降雨量较大地区的土质疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后，当有机物分解速度大于植物对N、P的吸收速度时，N、P等养分就有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化，进入地下引起地下水的污染。
2.2.4 有机物高聚物污染
城市污泥中主要的有苯、氯酚等。尽管目前国内外对城市污泥中有机污染物的研究并不多，但是一些国家对农用城市污泥中有机污染物的特征及其在农业环境中的行为、生态效应和调控措施等方面进行了一定的研究。西方发达国家对污泥中有机污染物的浓度进行了一定的限制，但是我国除苯并（a）芘制定了控制标准外，还未能制订出较完善的城市污泥有机污染物限制标准。
2.2.5 重金属污染
在污水处理过程中，70％～90％的重金属元素通过吸附或沉淀而转移到污泥中。一些重金属元素主要来源于工业排放的废水如镉、铬；一些重金属来源于家庭生活的管道系统如铜、锌等重金属。重金属是限制污泥大规模土地利用的重要因素，因为污泥施用于土壤后，重金属将积累于地表层。另外重金属一般溶解度很小，性质较稳定、难去除，所以其潜在毒性易于在作物和动物以及人类中积累。
3、污泥处理现状
在我国，一些中小城市污水处理设施才刚刚起步，有的甚至没有建造污水处理设施，即使有污水处理厂的城市，其污泥处理设施90%以上不配套。已经建成的污水处理厂中，污泥未经任何处理就直接农用的占70%以上。即使在设有消化池的污水处理厂，消化后的污泥也只是稍加脱水后就直接农用，很难符合污泥农用卫生标准。污泥处置技术比发达国家较落后，大多未经预处理或仅经简单处理后，就直接农用、填埋或送垃圾场处理，甚至有的随意堆放。
3.1 目前主要的污泥处理工艺
从国内已运行的城市污水处理厂来看，污泥处理工艺包括污泥浓缩、稳定、脱水、最终处置四个主要过程。污泥浓缩主要包括重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法等。污泥稳定，国内目前常用的污泥稳定方法是厌氧消化，好氧消化和污泥堆肥，并且污泥堆肥正处于不断研究阶段，而热解和化学稳定方法或者是由于技术的原因或者是由于经济、能耗的原因而很少被采用。污泥脱水，国内现有的污泥脱水措施主要是机械脱水，而干化场由于受到地区、气候条件的限制很少被采用。
3.2 污泥处理工程中存在的问题
3.2.1 污泥处理率低，工艺不完善
我国城市污水污泥处理率低，污泥处理工艺不完善。污泥经过浓缩、消化稳定和干化脱水处理的污水处理厂仅占25.68%，这说明我国70%以上的污水处理厂不具备有完整的污泥处理工艺。不具有污泥稳定处理的污水处理厂占55.70%，不具有污泥干化脱水处理的污水处理厂约占48.65%。
3.2.2 污泥处理技术设备落后
当前我国有些正在使用污泥处理技术已是发达国家所摈弃的技术，而且有些污泥处理技术根本不合乎国内的污泥特性，对所采用的技术缺乏必要的调查研究。污泥处理设备也比较落后，性能差、效率低、能耗高、专用设备少，未能形成标准化和系列化，限制了我国污泥处理技术的提高和发展。
关键词: 污泥 减量化 无害化 污泥处理 污泥处置 方法探究
引言
目前,我国污水处理厂每年排放的污泥量(干重)约 140 万吨,且以每年10%以上的速度增长。污泥产生的环境污染问题日益突出,已造成极大的安全隐患、环境压力和经济负担。由于污泥中含有大量的重金属物质、病原菌等有毒有害物质,如果这些污泥得不到安全、环保处理处置,就会对环境造成较大危害。因此,采用切实可行的对污泥处理处置技术,按照污泥处理、处置工艺 “减量化、稳定化、无害化”原则,加强污泥处理处置的全过程管理,并在坚持“安全、环保”的原则下,实现污泥的综合利用,回收和利用污泥中的能源、氮磷等资源物质,从而达到节能减排和循环经济的目的。
1.城市污水处理厂的污泥
1.1 污泥的特性
一般污水处理厂产生的污泥为含水量在75～99%不等的固体或流体状物质。其中的固体成分主要由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体及絮凝所用药剂等组成,是一种以有机成分为主,组分复杂的混合物,其中包含有潜在利用价值的有机质、氮(N)、磷(P)、钾(K)和各种微量元素。
⑴ 物理特性
污泥组成为水中悬浮固体经不同方式胶结凝聚而成,结构松散,形状不规则,比表面积与孔隙率极高(孔隙率常大于99%),含水量高,脱水性差。外观上具有类似绒毛的分支与网状结构。
⑵ 化学特性
生物污泥以微生物为主体,同时包括混入生活污水泥沙、纤维、动植物残体等固体颗粒以及可能吸附的有机物、金属、病菌、虫卵等物质。污泥中也含有植物生长发育所需的氮、磷、钾及维持植物正常生长发育的多种微量元素和能改良土壤结构的有机质。
⑶ 污泥中水分的存在形式及其性质
污泥中的水分有四种形态:表面吸附水、间隙水、毛细结合水和内部结合水。表面张力作用吸附的水分为表面吸附水。间隙水一般要占污泥中总含水量的65%～85%,这部分水是污泥浓缩的主要对象。毛细结合水:浓缩作用不能将毛细结合水分离, 分离毛细结合水需要有较高的机械作用力和能量,如真空过滤、压力过滤、离心分离和挤压可去除这部分水分。各类毛细结合水约占污泥中总含水量的 15%~25%。内部结合水:指包含在污泥中微生物细胞体内的水分,含量多少与污泥中微生物细胞体所占的比例有关。去除这部分水分必须破坏细胞膜,使细胞液渗出,由内部结合水变为外部液体。内部结合水一般只占污泥中总含水量的10%左右。
1.2 污泥对环境的危害
污泥有机物含量高、易腐烂,有强烈的臭味,并且含有寄生虫卵、病原微生物和铜、锌、铬、汞等重金属以及盐类、多氯联苯、二英、放射性核素等难降解的有毒有害物质,如不加以妥善处理,任意排放,将会造成二次污染;污泥对环境的二次污染还包括污泥盐份的污染和氮、磷等养分的污染。污泥盐分含盐量较高,会明显提高土壤电导率,破坏植物养分平衡,抑制植物对养分的吸收,甚至 对植物根系造成直接的伤害;在降雨量较大地区且土质疏松土地上大量施用富含氮、磷等的污泥之后,当有机物的分解速度大于植物对氮、磷的吸收速度时,氮、磷等养分就 有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化,进入地下引起地下水的污染。
2.城市污水处理厂的污泥处理
2.1污泥处理
根据污泥所在处理单元不同,采用的不同的方法达到污泥减量化的目的。在污水处理单元操作过程中产生的污泥通过减容、减量、稳定以及无害化的过程称为污泥处理。污泥处理工艺单元主要包括污泥浓缩、脱水、消化(厌氧消化和好氧消化)、堆肥、干化等工艺过程。
2.1.1城市污泥处理的减量化方法
2.1.1.1调整污水处理工艺实现污泥减量化
在污水处理过程中,可以通过调整污水处理工艺,增设污泥浓缩池或适当增加污泥浓度和延长污泥龄,使污泥自身氧化分解的能力增强,减少微生物的数量,达到污泥减量化的目的。
2.1.1.2利用膜处理装置化技术实现污泥减量化
污水处理中的活性污泥微生物一般由细菌(菌胶团)、真菌、原生动物和后生动物等组成,其中以细菌为主,且种类繁多。微型动物中以固着类纤毛虫为主,如钟虫、盖纤虫、累枝虫等原生动物,以细菌为食料;后生动物如纤毛虫、线虫、轮虫等,以细菌、原生动物为食料。采用填料装置化设施,在氧化沟、二沉池中设置利于原生动物和后生动物寄生的生物膜,利用生物接触氧化法技术,减少污泥的产量。通过膜装置化技术在氧化沟、二沉池中的应用,使活性污泥中的微生物通过系统内部的生物链的物质循环,消化部分污泥,达到污泥减量化的目的。
2.1.1.3利用臭氧技术或超声波实现污泥减量化
利用紫外线高级氧化功能而发展起来的光化学氧化和光催化氧化都是近年来新兴的水处理技术。光化学氧化法是在光的作用下进行化学反应,采用臭氧或过氧化氢作为氧化剂,在紫外线的照射下使污染物氧化分解,从而达到水中污染物质的高效降解。臭氧是一种强氧化剂,能破坏存在于空气中或水中的微生物的细胞壁,使微生物立刻死亡。通过在回流污泥中,利用臭氧发生器加入一定量的臭氧或紫外线照射,可使部分污泥分解再利用,达到污泥减量化的目的。超声波使得污泥中的部分细胞体受热膨胀而破裂,释放出蛋白质和胶质、矿物质以及细胞膜碎片,使部分污泥分解再利用,从而达到污泥减量化的目的。
2.1.1.4采用污泥干化处理、污泥消化、污泥发酵技术实现污泥减量化
脱水后剩余污泥污泥的干化处理,一是通过晾晒蒸发水分,是最简单的减量方法,但所需场地大,且受天气的影响太大,不适合大规模的处理污泥;二是在污泥产生量比较大,且难以有效利用其它热源的情况下,采用干化焚烧方式可称为可行技术。污水污泥干化,最好是利用回收的焚烧热量,在装置正常运行工况条件下,通常不需要添加辅助燃料(如:在此情况下,除开机、停机和偶尔使用辅助燃料维持燃烧温度)。
通过污泥的消化降解,建设污泥厌氧发酵池,由于建设费用高,运行不安全,运行费用高,再则厌氧后的污泥还需进一步处理,以达到进一步减量化和稳定化的目的。因此,大、中型城镇污水处理厂应优先选用厌氧消化工艺处理污泥,产生的沼气宜优先考虑综合利用;有条件进行土地园林利用的小型城镇污水处理厂可优先考虑选用好氧堆肥处理工艺。
通过污泥的好氧发酵,建阳光大棚发酵池、静态发酵池或使用立式发酵器、卧式发酵器,可以把含水率60%左右含量的污泥降到20%-30%,很好的达到减量的目的,且通过高温发酵,分解内部的高分子有机物、纤维素、木质素,增加有机质含量,对污泥中的细菌、病毒、蛔虫卵进行了高效灭活,起到了污泥稳定化、无害化的处置目的。
2.1.1.5通过污泥焚烧实现其减量化、无害化的目的
另外,通过污泥焚烧,也可实现其减量化、无害化的目的。建设专门的污泥焚烧厂,对产生的城市污泥进行高温焚烧,废渣可用来制砖或填路;也可对现有的热电厂、火电厂进行改造,把污泥当做添加料进行焚烧,可节约大部分投资。因此,污泥热干化工艺宜选在就近可持续稳定获得余热热源的地方,如:污泥消化池、生活垃圾焚烧发电厂、火力发电厂、水泥厂等,利用其废热、烟气余热作为干化热源。不宜单独设置污泥干化设施,也不宜选用优质一次能源作为热源。由于污泥燃烧产生Hg、二英等,影响镇内生活空气质量,不宜采用自然干化技术。
2.1.1.6污泥处理从污泥的稳定化、无害化着手。
2.1.1.6.1污泥处理稳定化原理概述.
好氧发酵是在有氧条件下,好氧微生物对废弃物进行分解、转化并生产出发酵产品的过程。微生物通过自身的生命活动,把一部分被吸收的有机物分解成简单的无机物,同时释放出可供微生物生长活动所需的能量,而另一部分有机物则被合成新的细胞质,使微生物不断生长繁殖,产生出更多的生物体的过程。在有机物生化降解的同时,伴有热量产生,因发酵工艺中该热能不会全部散发到环境中,就必然造成发酵物料的温度升高,这样就会使一些不耐高温的病原菌及虫卵死亡,而达到无害化的目的。
2.1.1.6.2城市污泥处理的好氧发酵工艺应达到的技术指标
好氧发酵后污泥的含水率 35～45%;
污泥的有机物降解率>50%;
蠕虫卵死亡率>95%;
粪大肠菌群菌值>0.01;
种子发芽指数≥75%。
在污泥处理工艺选择上应遵循“减量化、稳定化、无害化”原则,遵循源头削减和全过程控制,并加强有毒有害物质的源头控制。根据污泥最终安全处置要求和污泥特性,选择适宜的污水和污泥处理工艺,在安全、环保的前提下实现污泥的妥善处置。
只要污泥中的重金属不超标,利用好氧发酵堆肥法处置污泥,无论从污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化哪方面考虑,无异议是一种优良的污泥处置方式。
2.2.最佳工艺技术路线的选择
在污泥处理工艺选择上应遵循“减量化、稳定化、无害化”原则,遵循源头削减和全过程控制,并加强有毒有害物质的源头控制。根据污泥最终安全处置要求和污泥特性,选择适宜的污水和污泥处理工艺,在安全、环保的前提下实现污泥的妥善处置。同时,国家鼓励回收和利用污泥中的能源和资源,达到节能减排和循环经济的目的。
统一技术路线,因地制宜确定污泥处置方式,以往,由于污泥处理处置技术路线的不统一造成了很多建设运营方面的混乱,明确对污泥处置的技术路线,就是综合考虑污泥泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素,因地制宜地确定污泥处置方式。鼓励采用土地利用方式处置符合标准的污泥。污泥土地利用主要包括园林绿化、土地改良、农用等,泥质不但应符合相关标准,还需进行场地环境影响评价和环境风险评估。
3.城市污水处理厂的污泥处置
污泥处置以自然或人工方式使经处理后的污泥或污泥产品污泥能够达到长期稳定综合利用的方式来处置和消纳污泥,并对生态环境无不良影响的最终消纳方式是污泥处置的过程。污泥处置主要包括土地利用、污泥农用、填埋和焚烧以及综合利用(建材利用)等。
3.1 污泥处理处置工艺
一般而言,在污水处理厂内污泥经过预处理(浓缩、脱水及相关辅助设施)后,在厂内(或厂外)根据后续处置的不同,采用不同的处理方式,主要处置污泥的方式有土地利用、焚烧等。
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园林绿化、苗圃、林地利用以及土壤修复及改良。污泥城市园林绿化指处理后的污泥用于行道树、灌木、花卉、草坪等栽培过程中作为肥料、基质和营养土。
苗圃及林地利用是将处理后的污泥用于为城市绿化提供幼树、苗、草坪、花卉的生产基地的介质土以及大片的林地等。
土壤修复及改良堆肥处理后的污泥用于严重扰动土地的改良,包括采煤场,各种采矿业开采场(金属矿、粘土矿、砂子的采掘场等)、矸石场、露天矿坑、尾矿堆、取土坑、城市垃圾填埋场等。粉煤灰堆积场以及森林采伐地,森林火灾毁坏地,滑坡和其它天然灾害需要恢复植被的土地等。
3.1.2污泥的焚烧
污泥焚烧最佳可行技术主要技术关键内容为“干化+焚烧”技术,同时包含污泥预处理过程、烟气处理、烟气余热利用、废水收集处理以及灰渣、飞灰收集处理环境管理实践等相关内容。
污泥焚烧关键技术包含:干燥器、干污泥贮存仓、焚烧炉、烟气处理系统、烟气再循环系统、废水收集处理系统、灰渣、飞灰收集处理系统等。
4. 结论
污水处理厂通过脱水后的剩余污泥,含水率在80%左右,长期放置不但占用大量的土地,而且会厌氧消化,产生的废水影响地下水质,散发的气味影响空气质量,同时,又造成细菌在空气中的传播。严重的可能会造成二次污染,与我们的环境治理背道而驰。所以,污泥的稳定化、无害化处理和处置非常重要,不能简单的一埋了事,2004年发生的“SARS”事件应在我们环保人耳边警钟长鸣!因此,对污水处理厂污泥的稳定化、无害化处置,连同污泥的减量化处置一并考虑,找到最适合本身污水厂污泥处置的最佳技术路线和途径,结合资源化的目的,以达到共赢的效果。
关键词：污泥处理 污泥处理技术 污泥处理设备
中图分类号：X505 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（a）-0093-02
1 污泥处理的紧迫性
随着人们生活水平的不断提高。生活所产生的污水也在不断的增加。青浦污水处理厂建厂后，经过二期，三期的扩建，日处理污水量规模从刚开始的7 500吨/d上升到3.5万吨/d。而随之产生的污泥量也在不断的上升。污水处理厂所产生的污泥中的含水率高，还含有大量病菌、病原体、寄生虫卵以及汞等重金属和一些难以降解的有毒有害以及致癌物质。此外，这些污泥容易腐烂，有浓烈臭味，运输也较为不便。如果只对污泥进行简单的掩埋甚至弃置，而不经过妥善处理，将对地下水，土壤等造成二次污染，危害人类身体健康。由此，如何妥善处理污泥成了急需解决的问题[1]。
2 污泥的分类
（1）初次沉淀污泥：由初沉池沉淀产生的污泥。
（2）剩余活性污泥及腐殖污泥：经过活性污泥法或者生物膜法后，由二沉池产生的污泥。前者称为剩余活性污泥，后者为腐殖污泥。
（3）消化污泥：初沉池和二沉池中的污泥经过厌氧或好氧消化稳定处理后的污泥。
（4）化学污泥：经过化学处理污水后所产生的污泥。
（5）有机污泥：富含有机物的污泥。
（6）无机污泥：主要成分为无机物的污泥，即泥渣。
3 常见的污泥处理方法
3.1 污泥的集中填埋
这种处理方法由于只需将污泥进行填埋，所以不需要对污泥进行高度脱水，比较简单、易行、而且成本低。但是填埋需要占用大量宝贵的土壤，并且极有可能对地下水及土壤造成二次污染。由于不需要进行脱水，填埋中极易产生渗滤液，如果处理不当，将对地下水环境及周边的土壤造成严重污染。另外填埋场还极易产生甲烷气体，不采取适当措施会引起燃烧和爆炸。污泥的集中填埋比较适合污水处理厂产生的剩余回流污泥的处理[2]。
3.2 污泥的农用
污泥的农用是指利用污泥来对需要复垦的土地（如垃圾填埋场，森林采伐场，矿场用地和一些地表严重破坏的地区土地）进行修复与重建。此处置方法投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂等优点，是一种极有发展潜力的处置方法。用科学的方法对土地进行合理的利用，从而减少污泥对人类生活的潜在威胁，也减少了污泥带来的负面效应，既使污泥得到了良好的处置又不破坏生态环境。但对污泥中的重金属、病原菌及有害物质有一定的要求。
3.3 污泥的焚烧
污泥的焚烧只能用于干化后的污泥。对于污泥而言，焚烧是最彻底的污泥处理方法。焚烧可以将污泥中的病菌、病原体杀灭，将有毒、有害物质氧化分解。将有机物碳化，还可以最大限度的减少污泥的体积。污泥焚烧后的产物，还可以制成砖，水泥等建筑材料。但是由于对污泥进行焚烧十分困难，处理设施投资大，处理费用高。另外在焚烧过程中所产生的一些有害气体也会造成空气污染。
3.4 污泥机械脱水
污泥机械脱水是将浓缩后的污泥，在静、动态混合器中与一定浓度的絮凝剂充分混合后，使污泥中的微小固定颗粒凝聚成体积较大的絮状团块。絮状团块经由压滤机压滤后，达到泥、水分离，最终被挤压成滤饼排出[3]。滤饼体积通常可以减少到原来污泥体积的1/4左右，更便于运输利用。污泥机械脱水后，滤饼除了含水率与相关的物理特性有变化，其化学、生物等方面性质并不发生变化。而污泥干燥也能使污泥体积减少到原来体积的1/5～1/4，但是污泥干燥是将污泥加热焚烧，不仅仅是脱水，还具有热处理效应，因此能去除污泥中病菌、病原体及有害物质。可见，污泥干燥处理不仅改变了污泥的物理特性，还改变了污泥的化学、生物特性。
4 污泥处理的其他技术
4.1 堆肥
堆肥是指在污泥中的微生物进行发酵的过程中，在其中加入一定比例的膨松剂和调理剂（如玉米杆、稻草、木屑、砻糠、麸皮等），在潮湿环境下利用微生物群落对多种有机物进行氧化分解并转化为富含植物营养物的类腐殖质，即肥料。对含水量低的污泥采用好氧发酵制肥，一方面，将污泥中的有机物转化为有用的肥料，另一方面，反应的最终代谢物是二氧化碳、水和热量，热量可以降低物料的含水率，有效地去除病菌、病原体、寄生虫卵。
4.2 污泥的稳定化
污泥的稳定化一般指厌氧消化，厌氧消化是在无氧条件下依靠厌氧菌作用，使污泥中有机物分解的厌氧生化反应，是一个极其复杂的过程。厌氧分解过程中产生大量气体，主要成分为甲烷和二氧化碳以及少量的硫化氢等。
4.3 微生物处理技术
微生物处理技术是指用制造的适合的微生物菌剂来消化污泥。利用微生物处理污泥的技术前景广阔，现有的微生物处理技术，如封闭式微生物好氧发酵，则制造出了适合处理污泥的微生物菌剂。利用这些菌剂，能有效地将污泥转化为有机肥或附加值更高的生物农药，充分利用了污泥的特性。利用微生物好氧发酵，还能消除污泥的恶臭，有效控制污泥的二次污染。
4.4 生物处理技术
生物处理技术是指利用一些生物的习性，来达到处理污泥中的易腐有机垃圾，常见的生物处理技术是利用蚯蚓来处理。由于蚯蚓喜捕食含有氮素类、碳素类物质以及无机物和纤维性的物质，所以基本可以把全部的物质活用为饲料。而这项技术比较简单，操作比较方便，费用相对低廉，又无污染排放，还能获得优质有机肥料和高级蛋白原料。但是如何将这些物质直接加以利用，从技术上来说还不够成熟，但从整体投资效益来说，生物处理技术比设置填埋场或焚化发电厂划算，又可避免支付长期的运行费用、维修费用等；而建造填埋场需要3～5倍的投资，建造焚化厂更要十倍的花费。
5 污泥处理方面的建议
一方面，各地区应根据本地区的实际情况，在兼顾生态环境和经济效益平衡的前提下，客观地、全面地论证各种方案实施的可行性，不能照抄照搬其他地区的处理方法。比如，在中、小城镇，可采取填埋、直接利用、焚烧及机械脱水后制肥等方法，因地制宜，充分利用本地区的资源。而在大、中城市，可对污泥进行二次加工，进行污泥脱水、浓缩、制肥、污泥干燥、制砖等，还可建立污泥消纳池和无害化处理场。而一些郊县污水处理厂，由于污水进水基本以生活污水为主，如离周围农田较近，产生的污泥量又小，则可以对污泥做适当的无害化处理后用于农田。
另一方面，加强公众的环境保护意识，让公众参与进来，从源头上控制，减少城市污泥的形成量。积极引导公众认识发展循环经济模式的作用，努力引导他们树立正确的消费观，鼓励公众使用绿色产品，减少一次性产品的使用，逐步形成良好的保护环境的生活方式。各地政府应重点推广污泥无害化、资源化、生态化目标的试点项目，努力实现各种生活垃圾家庭分类，从源头上对各种垃圾进行控制。各地政府应加强环境监督力度，节约、合理、充分利用资源，提高资源的利用价值，减少废水和废渣的排放。各地政府应制定优惠政策、大力发展环保事业，在加强环境监管措施的同时，应积极采取有效优惠政策，鼓励和扶持企业发展污泥处理产业，使城市污泥处理公益事业向有盈利的处理产业化方向发展。
6 结语
污水厂所产生的城市污泥虽然是城市污染物，给环境和人体健康带来很大危害。不过随着环保力度的加强、公众环境保护意识的加强及人们对已有污泥处理技术不足之处的进一步认识，世界各国都在致力于发展新技术，争取找到更经济、更合理的污泥处理方案。相信不久的将来污泥不再是问题，而是可利用的资源，随着资源的循环利用，人们生活的环境将更加和谐美好。
参考文献
[1] 白鹏，宋孝玉.基于模糊综合评判的西安市地下水资源承载能力评价[J].干旱地区农业研究，2010（2）.
[2] 杨军，郭广慧，陈同斌，等.中国城市污泥的重金属含量及其变化趋势[J].中国给水排水，2009（13）.
关键词：含油污泥 来源 处理方法
前言
含油污泥是在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物。污泥中一般含油率在10～50%，含水率在40～90%，我国石油化学行业中，平均每年产生80万t罐底泥、池底泥[1]，胜利油田每年产生含油污泥在10万吨以上，大港油田每年产生含油污泥约15万吨，河南油田每年产生5×104m3含油污泥[2]。含油污泥中含有大量的苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭的有毒物质[3]，含油污泥若不加以处理，不仅污染环境，而且造成资源的浪费。含油污泥的处理一直是困扰油田的一大难题。
1．含油污泥来源
含油污泥的来源主要有以下几种途径：
1.1 原油开采产生含油污泥
原油开采过程中产生的含油污泥主要来源于地面处理系统，采油污水处理过程中产生的含油污泥，再加上污水净化处理中投加的净水剂形成的絮体、设备及管道腐蚀产物和垢物、细菌(尸体)等组成了含油污泥。此种含油污泥一般具有含油量高、粘度大、颗粒细、脱水难等特点，它不仅影响外输原油质量，还导致注水水质和外排污水难以达标[4]。
1.2 油田集输过程产生含油污泥
胜利油田含油污泥的主要来源于接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池底泥、炼厂含油水处理设施、轻烃加工厂、天然气净化装置清除出来的油沙、油泥，钻井、作业、管线穿孔而产生的落地原油及含油污泥[5]。油品储罐在储存油品时，油品中的少量机械杂质、沙粒、泥土、重金属盐类以及石蜡和沥青质等重油性组分沉积在油罐底部，形成罐底油泥。
中原油田污泥产生主要是一次沉降罐、二次沉降罐、洗井水回收罐的排污。含油污泥本身成分复杂，含有大量的老化原油、蜡质、沥青质、胶体和固体悬浮物、细菌、盐类、酸性气体、腐蚀产物等，污水处理过程中还加入了大量的凝聚剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等水处理药剂[6]。
在3~6年的油罐定期清洗中，罐底含油污泥量约占罐容的1%左右。罐底含油污泥的特点是碳氢化合物（油）含量极高。据调查测试发现，油罐底泥中大约25%为水，5%的无机沉淀物如泥沙，70%左右为碳氢化合物，其中沥青质占7.8%，石蜡占6%，污泥灰分含量4.8%[3]。
1.3 炼油厂污水处理场产生的含油污泥
炼油厂污水处理场的含油污泥主要来源于隔油池底泥、浮选池浮渣、原油罐底泥等，俗称“三泥”，这些含油污泥组成各异，通常含油率在10％～50％之间，含水率在40％～90％之间，同时伴有一定量的固体。
2．含油污泥的危害
含油污泥体积庞大，若不加以处理直接排放，不但占用大量耕地，而且对周围土壤、水体、空气都将造成污染，伴有恶臭气体产生，而且对周围土壤、水体、空气都将造成污染，伴有恶臭气体产生，污泥含有大量的病原菌、寄生虫（卵）、铜、锌、铬、汞等重金属，盐类以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物质。
3．常用污泥的处理方法
含油污泥处理最终的目的是以减量化、资源化、无害化为原则。含油污泥常用的处理方法：溶剂萃取法、焚烧法、生物法、焦化法、含油污泥调剖、含油污泥综合利用等。
3.1 含油污泥的脱水
[关键词]含油污泥；处理方法；进展
中图分类号：X74 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）06-0185-01
1、引言
含油污泥是是石油化工工业的主要污染物之一，同时也属于《国家危险废物名录》中的危险废物。随着我国石油产量的不断提高，含油污泥的产生量也不断增高，如果不对其进行处理或处理不当，不仅会对环境产生严重危害，而且会浪费大量的石油资源。近年来我国对含油污泥处理的研究工作随着经济体制的改革，以及我国政府对环境污染问题的高度重视，普遍而快速地开展了起来。
2、处理方法
2.1 固化法
含油污泥固化处理是指在含油污泥中加入一定量的固化剂（其他固体废弃物、粘土、改性剂、水泥等），使其发生一系列稳定的不可逆的物理化学反应，将含油污泥中的部分水分和有毒物质等固定或锁定在一定致密的基质中，使其形成具有一定强度的固态物质，便于后续的堆放、运输等处理。
战玉柱等采用固化剂和促凝剂处理辽河油田欢采水厂含油污泥，固化后的产物具有一定的抗压强度；其浸出液中Cu、Pb、cr、As.Ni、Cd等重金属的含量和COD值均大幅下降，且重金属含量大大低于国家标准。冯吉利等人以水泥作为固化剂对中原油田文一污的含油污泥进行了固化处理，固化物达到了建筑用砖的强度，可以用作一般建筑材料，此法进一步拓宽了含油污泥固化物的应用领域。
2.2 焚烧法
焚烧法处理含油污泥是指将含油污泥进行适当的预处理后，通过焚烧使其中可燃的成分在高温下充分燃烧，形成稳定的灰和渣，大大减少含油污泥的体积和重量，并且可以将灰和渣用于路基材料、建筑材料等，利用燃烧产生的热量供热或发电。
延长石油集团采用离心机对含油污泥进行三相分离后，将泥饼与煤、生石灰混合，投入链条锅炉中焚烧，结合脱硫除尘设备，废气各项指标达到了国标要求_引。河南油田采油二厂与胜利油田某公司将含油污泥与固化剂混合后，投入锅炉内燃烧，节约大量锅炉燃煤。燃烧后的灰能作为调剖剂主剂注入热采井，采收率得到提高，废气中的硫化物含量远低于国家标准。
由于常用炉型体积大，运维费用高，焚烧不充分，研究人员开始考虑用新型焚烧炉处理含油污泥。张俊林发明了带有两个焚烧室的层燃螺旋炉排焚烧炉。含油污泥在一燃室干燥，热解段产生的可燃物进入二燃室充分燃烧。剩余物料在燃烧段充分燃烧，为干燥段和热解段提供能量。残渣在燃烬段继续燃烧，冷却后经螺旋炉排挤压破碎后排出。该炉型焚烧彻底、处理效率高、无二次污染，适于推广使用。
2.3 调质-分离法
调质―分离法通常是对含油污泥进行洗涤、加药、热处理或冷冻熔融后，经干化、脱水等方式使油从固相表面脱附或聚集分离。该法提高污泥的脱水陛能，有利于油份去除，既使油泥无害排放，节省污泥存放、排污等费用，无需占用土地，同时也回收了原油，具有较高的经济和环保价值。
张一舸等采用破乳剂、表面活性剂和助活性剂等复配而成的可循环使用的水性油泥水洗分离剂，使含油污泥的残油率低至0.5%左右。李明采用复配洗涤剂和超临界水氧化处理，油泥的残油率可低于O.3%。
热水洗涤法比较成熟，可以回收大部分的油，实用性强。但该法处理后的泥要达到农用污泥排放标准要求，仍需要进一步处理。
2.4 生物处理法
含油污泥的生物处理主要是利用微生物对其中的烃类进行降解，最终转化为CO2和H2O等无机物。目前较常用的生物降解技术包括地耕法、堆肥法和生物反应器法。
关月明等采用地耕法处理含油污泥，120d后两种油泥的石油烃降解率分别为65.6%和60.8%，长链烷烃分别减少39.8%和42.2%。该法处理过程慢，不适于冬季长的地区，而且高分子蜡、沥青质等易残留，占地面积大，对湿度、温度等要求严格。由于可能污染土壤和地下水，某些发达国家已停止使用此法。
王新新等在堆肥试验中发现含油污泥经过90d堆肥处理，石油烃降解53.3%±9.5%。为缩短处理周期，近年有研究者向堆肥中添加微生物和营养物来进行强化处理。欧阳威等发现微生物强化处理的油泥56d石油烃去除率达到47%；强化堆制单元石油烃去除率达到31%。
李晔等采用生物反应器法，由表面活性剂促进有机物的解吸、溶解，保持100：6：1的c、N、P含量比，残留物中芘、蒽、苯并芘等有毒有害物质含量均低于国家标准。此法处理含油污泥效果良好，但由于工艺复杂，成本高，在国内尚处于实验室研究阶段，实际应用报道较少。
含油污泥的生物处理能耗低、成本低、无二次污染、处理彻底、可就地进行从而避免污染物多次转移。但自然环境中石油烃降解非缓慢，相关微生物的筛选和培养比较困难，含油率高的油泥处理效果不佳。
关键词：自来水厂 排泥水 污泥量 污泥处理
0 概述
自来水厂排泥水含有大量来自原水的污染物，排泥水直接排放，会对地表水体造成污染。随着经济的发展和人们环保意识的提高，我国自来水厂排泥水处理已经提上议事日程。
实施排泥水处理，首先必须确定合理的污泥量，因为污泥量的确定直接影响整个排泥水处理工程的设计规模，从而影响到设备配置和投资规模。自来水厂的污泥量受多种因素影响，包括原水水质、水处理药剂投加量、采用的净水工艺和排泥的方式等。污泥量确定包括两方面内容：一是排泥水总量，它决定浓缩池规模；二是总干泥量，确定污泥脱水设备的规模。
污泥量确定一般需要较长时间数据的统计结果，因此即使目前没有建设排泥水处理工程计划的自来水厂，着手进行有关水厂污泥产量资料的收集工作仍然是明智之举。
1 排泥水总量确定
排泥水总量可分为沉淀池(或澄清池，下同)排泥水量和滤池反冲洗废水量两部分。
通常可以认为自来水厂一泵房取水量和二泵房出水量之间的差值即为自来水厂排泥水的总量。但它不能分别确定出沉淀池排泥水量和滤池反冲洗废水量，且这一估算方法不够准确。
已投产的自来水厂，根据水厂的有关运行参数可以较准确地计算出沉淀池排泥水量和滤池反冲洗废水量。水厂沉淀池采用人工定时排泥，只需根据每天排泥次数、每次排泥历时和排泥流量以及沉淀池格数，就可以计算出沉淀池的排泥水量。同样道理，也可以根据滤池每天冲洗次数、每次冲洗历时、冲洗强度及单格滤池面积和格数，计算出滤池反冲洗废水量。如果沉淀池排泥和滤池反冲洗实现了自动化运行，则需要对水厂沉淀池排泥和滤池反冲洗进行现场观测，了解沉淀池排泥和滤池反冲洗流量、每次历时和统计每天排泥或冲洗的次数，然后进行计算。
尚未建成或仍处在设计阶段的自来水厂，沉淀池排泥水量和滤池反冲洗废水量可根据沉淀池排泥和滤池反冲洗的设计参数进行估算，也可以参照已建成投产的、条件相近的自来水厂实际运行资料进行估算。
排泥水总量的确定，最好能绘制出排泥水量在一天内的变化曲线。由于水厂沉淀池排泥和滤池反冲洗都是在较短的时间内完成，瞬间流量很大，绘出变化曲线，对确定排泥水截留池和浓缩池设计规模有很大帮助。
2 干污泥产量确定
2.1 计算法
根据投加混凝剂在混凝过程中的化学反应、原水中悬浮固体对污泥量的贡献及其它污泥成份的来源，可以近似地计算出干污泥的产量。当硫酸铝用作混凝剂时，化学反应可简化为：
Al2(SO4)3·14H2O+6HCO3-=
2Al(OH)3+6CO2+14H2O+3SO42-(1)
由式(1)可知，氢氧化铝是形成污泥的主要产物。根据方程式的计量关系，投加1 mg/L的Al2(SO4)3·14H2O大约会产生0.26 mg/L的氢氧化铝沉淀物。原水中的悬浮物因为在混凝过程中不发生化学变化，它将产生相同重量的干污泥。其它水处理中的添加物，如高分子絮凝剂或粉末活性炭，也可认为以1∶1的比例产生污泥。
根据以上分析，可以建立干污泥量的计算公式。同样的分析也适用于铁盐作混凝剂的净水工艺。
日本水道协会［1］推荐采用(2)式计算干污泥量：
S=Q(TE1+CE2)×10-6(2)
式中S--干污泥量，t/d；
Q--自来水厂净水量，m3/d；
T--原水浊度，NTU；
E1--原水浊度与SS的换算率；
C--铝盐混凝剂投加率(以Al2O3计)，mg/L；
E2--铝盐混凝剂(以Al2O3计)换算成干污泥量的系数，取1.53。
英国水研究中心［2］推荐用(3)式计算干污泥量：
S=2T+0.2C+1.53A+1.9F
(3)
式中S--干污泥量，mg/L；
T--去除的原水浊度，NTU；
C--去除的原水色度，H；
A--铝盐混凝剂投加率(以Al2O3计)，mg/L；
F--铁盐混凝剂投加率(以Fe计)，mg/L。
美国Cornwell［3］推荐用(4)式和(5)式分别计算用铝盐和铁盐作混凝剂时的污泥产量：
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--自来水厂净水量，mgd(1 mgd=3.785×103 m3/d)；
Al--铝盐混凝剂投加率(以Al2(SO4)3·14H2O计)，mg/L；
Fe--铁盐混凝剂投加率(以Fe计)，mg/L；
SS--原水总悬浮固体，mg/L；
A--水处理中其它添加剂，mg/L。
同时Cornwell推荐(6)式为原水浊度T与SS关系式：
SS=bT
(6)
式中b--SS与浊度T的相关系数；
T--原水浊度，NTU。
Cornwell认为，在原水色度不高的情况下，b在0.7～2.2之间变化。综合以上3种计算公式，可知它们均出于同一思路，具有相似的形式，都要求测定原水浊度与SS的相关关系，这主要是因为SS的测定比较烦琐，自来水厂一般不对原水的SS做常规分析，而对原水浊度则有每天的记录。
2.2 混凝剂物料平衡分析法
该方法是根据自来水处理系统中混凝剂成份的物料平衡进行分析的。无论在净水过程中加入什么样的混凝剂，它在水处理系统中的物料进入和排出应该是平衡的。该法第一步，分析所用混凝剂中的铝(或铁)的实际含量，然后计算出净水过程中向原水加入铝(或铁)的投加率；第二步，获取自来水厂原水、沉淀池排泥水、滤池反冲洗废水和出厂水样品，并对这些样品进行铝(或铁)含量的分析；第三步，对排泥水平行样品进行总悬浮固体的分析。经过以上的分析，干污泥产量就可以计算出来。
例如，假设一个10万m3/d的自来水厂，由混凝剂投入原水的铝为5 mg/L，沉淀池排泥水分析测得总悬浮固体浓度为1.0%，其中铝的含量测得为400 mg/L。这里忽略原水、滤池反冲洗废水和出厂水中微量铝的影响，则每天加入净水系统的铝为： 10×104×103×5=5.0×108mg/d。
因为排泥水中含有400 mg/L的铝，则总排泥水量为1.25×106 L/d(5.0×108/400)或1250 m3/d，则干污泥量为1.25×104 kg/d(12.5 t/d)。
由于任何一种方法都难以准确地确定自来水厂的干污泥量，因此建议以两种方法所得到的结果进行相互校核。
3 原水浊度与SS相关性分析
计算法是应用较多的干污泥量确定方法，该方法需要确定原水浊度T与SS之间的相关关系。不同地域、不同水源及不同季节这个相关关系可能存在较大差异，因此建议每个自来水厂都对原水进行浊度T与SS相关关系的测定，测定的时间应尽可能长些，有一年以上的时间跨度。测定结果可以进行分月、分季度原水浊度T与SS相关关系分析。
Cornwell［4］列举了一个浊度T与SS相关关系的例子(见图1)。由图1可知，该测定结果有较强的相关性。
图1 Cornwell的原水浊度T与SS相关关系
图2和图3分别是作者对上海市A水厂和B水厂原水浊度T与SS相关性分析的结果，从图中可以看出，自来水厂原水浊度T和SS有较好的相关性。
图2 上海市A水厂原水浊度T与SS相关关系
图3 上海市B水厂原水浊度T与SS相关关系
从以上图中可以看出，不同水源水的相关关系存在较大差别。实际上，即使在同一水源，不同季节测定的相关关系也可能会有变化。
在测定浊度T与SS相关关系时，原水SS的测定必须认真仔细。因为部分滤纸能滤过的颗粒在混凝时则能够从水中去除，因此有条件的地方应采用0.45 μm的滤膜代替滤纸进行过滤，以提高测定的准确性。有很多水厂的原水浊度T和SS都很低(如湖泊、水库水)，为了提高测定的准确性，SS测定时需要采集1 L甚至几L水样进行过滤。各自来水厂可以通过摸索后确定实际测定的水样量。
如果原水的色度很高，对污泥产量会存在影响。因为大多数原水的色度在滤纸过滤时不会被截留，而在水处理工艺中色度会被混凝、沉淀、过滤工艺去除，形成色度的物质也会存在于污泥中。在这种情况下，计算干污泥量时应考虑色度的影响。
4 自来水厂排泥水处理干污泥量设计值的选取
自来水厂干污泥产量随原水浊度、处理水量、混凝剂投加率变化，因此水厂的干污泥产量是一个变量。那么，选择怎样的干污泥产量设计值才是经济合理的呢?
一般可以用两种方法来确定自来水厂干污泥量设计值。一种方法是目前设计单位常采用的，就是通过试验分析原水浊度T和SS的相关关系，通过资料分析确定原水浊度的设计值和混凝剂投加率设计值，再结合水厂规模，根据计算公式算出干污泥量设计值。用原水浊度最大值和混凝剂最大投加率对设计值进行最不利情况校核。例如：试验得出B水厂原水浊度T与SS 的相关关系为：y=0.6x，考虑一定的安全系数，取浊度T和SS的比值为1∶1。该水厂原水浊度和混凝剂投加率分析分别见图4和图5。
图4 B水厂原水浊度统计分析结果
图5 B水厂混凝剂投加率统计分析结果
从图4可以看出，B水厂原水浊度主要分布在20～75 NTU之间，其中在40～45 NTU之间出现的概率最高。从累积概率曲线看，浊度65 NTU以下占近80%。因此取65 NTU作为浊度设计值。从图5可以看出，该厂混凝剂投加率主要在12～14 mg/L之间，投加率16 mg/L以下的累积概率在75%左右，因此取16 mg/L作为混凝剂投加量设计值。由于该厂是以Al2(SO4)3·18H2O计量混凝剂投加率，它与Al(OH)3的化学计量关系为0.234。另外，该厂去除色度约10 度，水处理规模为40万m3/d，根据以上数据可以计算该厂干污泥量的设计值：
S =4.0×10 8×(0.234×16+65×1+10×0.2)÷1.0×109
=28.3 t/d
该厂原水浊度最大值为109 NTU，混凝剂最大投加率为29.8 mg/L，则最大干污泥产量：
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设计脱水设备，每天运行1班，则增加1班就可满足处理最大日污泥量的要求。
选取干污泥量设计值的另一种方法是根据水厂每天的处理水量、原水平均浊度及当天的混凝剂投加率，计算出每天的干污泥产量。然后对一定时间内日干污泥产量进行统计分析，就可以得到：平均每天的干污泥产量；最高日的干污泥产量；出现概率最高的干污泥产量范围。
如果脱水设备正常情况下每天运行1班，则干污泥产量设计值可以依据以下原则选取：
(1)该设计值必须大于平均每天的干污泥产量；
(2)该设计值要大于最高日干污泥产量的1/3；
(3)该设计值应不小于概率最高的干污泥日产量范围。
依据这三条原则确定的干污泥量设计值，当干污泥产量在最大概率的污泥日产量以下时，可以使污泥脱水在正常运行模式下完成。当干污泥产量超 过设计值时，可以通过以下途径解决：
(1)增加污泥脱水设备运行班次，直至每天24 h运行；
(2)通过排泥水处理工艺系统的平衡调节池贮存过量的污泥。
例如B水厂日干污泥产量分析见图6，其平均干污泥产量为12.66 t/d，最大干污泥产量为30.94 t/d。
图6 B水厂干污泥日产量分析结果
从图6可以看出，该厂干污泥日产量出现概率最高为8～10 t/d，有90%的概率是在18 t/d以下，如果选取18 t/d作为干污泥日产量的设计值完全符合上述选取原则，也可以满足处理要求。需要说明的是，以上所举两例，前一种方法计算干污泥量时每天的处理水量是以40万m 3/d进行计算的，后一种方法是以每天实际处理水量来进行计算的，由于实际处理水量不到40万m3/d，因此两者所选取的值差别较大。比较以上两种方法所得到的结果可知，前一种方法偏于安全。
上述方法确定的干污泥量设计值，既能保证排泥水处理的正常运转，又充分考虑了利用排泥水处理运行模式可挖掘的潜力，是经济可行的选取方法。
5 结论
(1)实施自来水厂排泥水处理工程，确定经济合理的污泥产量十分重要。
(2)污泥量确定包括排泥水量和干污泥产量，排泥水量决定排泥水处理工程中浓缩池规模，干污泥量则决定脱水设备规模。
(3)排泥水量需根据自来水厂沉淀池排泥方式和滤池反冲洗方式确定，相对较容易。
(4)干污泥量可用计算法和物料平衡分析法进行确定，其中计算法使用较多。建议用两种方法所得到的结果进行相互校核。
(5)计算法要求分析自来水厂原水浊度T与SS的相关性。研究表明，同一水源浊度T与SS均有一定的相关性，但不同水源间这一相关关系差别较大，因此每一水厂都应进行原水浊度T与SS相关性的分析。
(6)干污泥量设计值的选取有两种方法，一种方法是先选取原水浊度的混凝剂投加率的值，然后进行计算获得；另一种方法是先计算出一定时间范围内水厂每天的干污泥产量，然后分析得出干污泥产量设计值。前一种方法偏安全。
参考文献
1 日本水道协会.水道设施设计指南·解说.1990
2 英国水研究中心.九十年代污泥处理手册.1992
关键词：城镇污水处理厂；污泥处理；处置技术
中图分类号：U664文献标识码： A
引言
随着我国城市化进程的推进，城市污水处理厂污泥的处置问题作为一项环保难题摆在了决策层面前。污水处理厂污泥是城市污水处理的必然产物，它聚集了城市污水处理过程中无法消解的重金属等污染物，同时还包含大量的病原体、微生物等；如果不进行妥善的处理处置，将会形成二次污染，对环境造成很大破坏。目前，我国的污泥处置事业起步不久，处置方式仍以填埋、土地利用等为主，环境影响大、资源化利用程度低。因此，开辟一条新的污泥资源化利用途径迫在眉睫。
一、污水厂污泥的分类与来源
污水处理厂污泥（简称污泥）不同于给水处理厂污泥；根据不同的水处理工艺，可分为初次沉淀污泥（来自初沉池）、腐殖污泥（来自生物膜法陈降下来而排放的污泥）、剩余活性污泥（来自二沉池）、消化污泥（经厌氧消化产生的污泥）等。其产生除受污水处理工艺的影响外，还受工艺环节运行情况的影响。污泥的产生过程及来源分别见图1及表1。
（图1典型的污水处理厂污泥产生过程示意图）
表1城市污水处理厂污泥的来源
二、污水厂污泥的组成
研究污泥性质的基础是了解污泥的组成。对于不同来源的污水，污泥的组成也不尽相同，甚至对于同一种污水，因采用的污水处理工艺的不同，其污泥组成也会千差万别。一般来说，生物活性污泥约由 65%的有机物和 35%的无机物组成，通过消化作用，有1/3~1/2 的有机物被分解，因此消化污泥约含 40%的有机物及 60%无机物。
三、当前我国城镇污水处理厂污泥处理处置技术存在的问题
我国城镇污水处理厂污泥处理方法包括：直接填埋、干化及农业利用等。据不完全统计，63%以上为直接填埋的占总处理的，而这一处理方法易引起很多问题，体现在：（1）填埋浪费大量土地资源，城镇中的填埋场不足。（2）污泥填埋的时候在雨水作用下，污泥易危害场地，处理不好的污泥会堵塞填埋场渗滤系统，同程度的污染地下水。（3）利用填埋过程中产生的气体填埋比较少，而其产生气体会污染环境空缺，引起各种安全隐患。
我国是农业大国，最理想的处理污染的方法就是提高土地利用率。因为污泥中含有丰富的P、N等元素，可用作农业生产肥料。基于我国基本国情，在农业生产中缺乏科学、有效的管理方法及农用标准，所以在污泥利用的过程中，因为处理不善，使其变成了一种新的污染源。总而言之，对污泥进行焚烧、堆肥等处理需要费用较高，且对气体的处理与利用技术较低，极易造成新污染。
四、污水厂污泥的处理处置技术
（一）污水厂污泥的处理方方法
污泥处理的方法主要包括污泥浓缩、污泥稳定、调理、脱水、干燥等。污泥处理的主要作用为：①减少污泥水分以减少体积，实现减量化，为后续运输、处置和利用创造条件；②消灭部分病原微生物及虫卵等，实现污泥无害化、稳定化；③改善污泥的成分和某些性质，以利实现资源化。
污泥浓缩的主要目的是减容，当污泥的含水率从 99.5%减少仅仅 0.5%至 99%时，体积就可缩小到原来的 50%，大大减少消化池容积或药剂用量等。污泥浓缩方法目前常见的主要有离心浓缩、重力浓缩、气浮浓缩等。
污泥稳定的方法有化学法和生物法。化学稳定指采用化学药剂杀灭微生物，减慢有机物的腐败速度；生物稳定指通过人工控制微生物的代谢作用，使污泥中的有机质稳定化。目前常采用的是生物稳定，它分为厌氧消化和好氧消化，一般说的污泥消化为厌氧消化。通过厌氧消化使污泥中的有机物分解并使之达到基本稳定。
经浓缩、消化处理后，污泥的含水率仍高达 95%~97%，必须进行脱水以减量化。脱水是最有效的减量化手段，它可使污泥含水率降至 80%-85%以下；常用的污泥脱水设施有过滤机、干化场和离心机等。
污泥经过脱水后含水率一般在 60%-85%，这时根据各地的处理要求及经济条件等，可以选择进行污泥干化把含水率进一步降低。干化后的污泥含水率可以降至 50%-65%。干化通常采用加热法，该过程伴随较复杂的传热及传质。因其成本较高，一般只在有特殊需求的时候方采用此工艺。
（二）污水污泥的处置技术
污泥处理一般在污水处理厂内便已完成，它是各种处置技术实施的前提，但并没有解决污泥最终的出路问题。污泥的处置是指在符合国家法规和标准的基础上，综合考虑当地经济、环境等因素，采取适当的技术措施和管理政策，为城市污水污泥提供最终的出路，实现污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化。传统的污泥处置方式主要有污泥卫生填埋、水体消纳、污泥土地利用等。近些年污泥的资源化利用趋势明显，一些新工艺也逐渐的走向了前台，主要包括污泥的协同焚烧、建材利用等。
1、污泥卫生填埋
污泥卫生填埋技术始于上世纪 60 年代，它是从保护环境角度出发，在传统填埋的基础上经过科学选址和必要的场地防护处理，采用严格管理制度和操作方法的一种污泥处置工艺。该工艺的基本方法是将污泥经过简单的灭菌处理后倾倒于低地或谷地，它对前期的污泥处理程度要求较低，一般进行消化处理即可。
国内的一些垃圾填埋场，禁止含水 80%以上的脱水污泥直接进入填埋场，除了渗沥液的问题外，含水率高的污泥可能造成各种压实设备无法工作，导致填埋场无法正常运营。此外，从经济上来讲，运送到填埋场的运距按 25 公里计算，则每吨湿污泥的运输和填埋管理费将高达 25 元。以沈阳市为例，沈阳市年产含水 70~75%污泥 18 万吨，其运输及管理费每年达 465 万元。另外，污泥填埋还将占用大量土地，按有关规定，填埋1 吨夯实垃圾占地 0.6 平方米，按这一比例估算，目前全国每年需超过 1000 顷土地用于 填埋污泥。
2、水体消纳
利用水体消纳城市污泥只能是解决污泥出路的一种权宜之计，把污泥的危害由陆上转入到了水体，而没有从根本上解决污泥带来的环境污染问题，其主要实现形式为污泥的海洋倾倒，该处置方式引起的水体污染现象日趋严重。目前，欧美国家多已经通过立法禁止污泥投海，我国政府也不推荐这种污泥处置方式，于 1994 年接受国际协议，承诺于 1994 年 2 月 20 日起不在海上处置工业废弃物和污水污泥。
3、污泥堆肥
堆肥技术最早于 20 世纪初在欧洲便已开发成功。在一定温度、湿度、pH 值条件下，污泥中的有机物通过微生物降解作用形成一种可作肥料或改良土壤的类似腐殖质，其原理是污泥通过生物化学反应实现转化和稳定化；该技术即为污泥堆肥技术。该技术兼顾了污泥减量化与资源化利用，因而引起了世界各国的广泛重视，成为了环保领域的一个研究热点。根据微生物的对氧的需求，堆肥可分为好氧与厌氧两种，二者各有优缺点，都在不断地发展和完善。目前，该技术的主要问题存在于臭气的环境影响、重金属离子对土壤的污染等。
4、污泥的土地利用
自上世纪 80 年代初，第一座污水处理厂――天津纪庄子污水处理厂建成投产后，其污泥便在附近郊区农田利用。在国外，污泥及其堆肥在农田作为肥料利用已有 60 多年的历史，某些国家的污泥土地利用比例高达 50%以上。土地利用的类型主要包括污泥的农田利用、林地利用、园林绿化利用以及用于严重扰动的土地改良等。其中，污泥微生物热干化土地利用是近些年发展起来的一种较新的工艺，它将生物干化处理技术与土地利用处置方法有机结合，利用微生物好氧发酵过程中有机物的降解所产生的生物热能，通过过程调控手段促进水分蒸发，从而实现快速去除污泥中水分。对于重金属不超标的污泥，生物干化处理后的产品可用于农用，具有很大的应用潜力。
五、我国污水处理厂污泥处置情况及发展趋势
长期以来，我国污水处理界普遍存在“重水轻泥”的倾向，遗留下许多污泥处理处置问题。我国污水处理厂在建设过程中，约80%的污水处理厂实现了污泥的浓缩脱水，达到了一定程度的减容，但由于处置目标的不确定，投资不足污泥在污水处理厂内未实现稳定化处理。这使得大批已经建成投运的污水处理设施的环境效益大打折扣，其核心问题在于城镇污水处理厂污泥处理环节上实现了污泥的初步减容，但未在厂内实现污泥的稳定化，以及后续的安全处置及监管不到位，存在二次污染的隐患。
目前我国常见的污泥处置方法主要有以下三种：卫生填埋、污泥农用以及焚烧。其分布形式见图2；由图可见，我国的污泥处置中，污泥填埋依然占据较高的比重，污泥的资源化利用率较低，整体科技水平落后于发达国家。
图2 我国污泥处置方式示意图
结语
总之，在处理污水处理厂中的污泥的时候一定要采用先进的技术、工艺、设备，以实现减量化、无害化及资源化的污泥处理，从而提高土地资源的利用率，不断开发新的自然资源。
参考文献：
[1]黄韵,杨小浩. 浅析城镇污水处理厂污泥处理处置技术及发展方向[J]. 资源节约与环保,2014,02:127.
购物车(0)