時(shí)間：2024-02-23 14:45:34
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關(guān)鍵詞：污水處理廠；泥污處置；方法
中圖分類號(hào)：TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
我國污泥處理技術(shù)發(fā)展起步較晚，早期建設(shè)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(zhuǎn)移到污泥中，因而污泥中的物質(zhì)種類較多，包括有機(jī)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(jìn)一步妥善處置，直接排放到環(huán)境中，會(huì)造成二次污染。因此，如何科學(xué)、合理的對污泥進(jìn)行回收、處置，成為目前環(huán)保部門的一個(gè)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(yè)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(zhì)量分?jǐn)?shù)，含固率是污泥中固體或干泥含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。在含水率高，污泥呈流態(tài)時(shí)，污泥的體積與含固量基本呈反比關(guān)系。
（2）揮發(fā)性
固體揮發(fā)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(wěn)定化程度。
（3）有毒有害物質(zhì)
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(yīng)采取必要的處理措施。工業(yè)廢水污泥中含有大量的重金屬，不宜進(jìn)行土地利用種植果蔬等。
2.國內(nèi)污泥處置現(xiàn)狀分析
城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷發(fā)展，污水排放處置成為城市建設(shè)中又一必須合理應(yīng)對的問題。針對這一問題，國家相關(guān)部門給予了充分的重視，并出臺(tái)了一系列關(guān)于污水處理的法律、法規(guī)，以實(shí)現(xiàn)對污水處理的控制。目前，國內(nèi)已基本建成了較為完善的污水處理體系，各個(gè)城市普遍按國家規(guī)定設(shè)有滿足自身需求的不同規(guī)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(chǎn)生的污泥處置問題卻并非如此樂觀，國內(nèi)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(nèi)對于污泥處置的相關(guān)技術(shù)目前尚處于起步階段，技術(shù)水平整體較低，加之國家經(jīng)費(fèi)投入較少，設(shè)備發(fā)展緩慢，技術(shù)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(chǎn)生的污泥不能提出科學(xué)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(nóng)民任意使用在其耕種的農(nóng)田里。由于污泥中含有大量有毒有害物質(zhì)，因此，當(dāng)其被濫用于農(nóng)地，或任意傾倒于水體中后，一方面會(huì)嚴(yán)重污染土質(zhì)、水質(zhì)，同時(shí)，還可能使農(nóng)田中種植出的作物內(nèi)攜帶毒害物質(zhì)，流入市場后形成嚴(yán)重的安全隱患。我國污泥處理的這一現(xiàn)狀已對人們的生命、財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，同時(shí)，也極不利于國內(nèi)環(huán)保事業(yè)的發(fā)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(jī)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(jìn)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(tài)的污泥成為糊狀。重力濃縮法按運(yùn)行方式分為間歇式污泥濃縮法和連續(xù)式污泥濃縮法。重力濃縮法中的濃縮構(gòu)筑物稱為重力濃縮池，同時(shí)也分為連續(xù)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(qiáng)，運(yùn)行成本低，操作要求低，一次性投資低，符合我國現(xiàn)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(shí)間長，所以污泥容易發(fā)酵，產(chǎn)生臭味，尤其是在夏天氣溫比較高的時(shí)候，運(yùn)行效果不太理想。
氣浮濃縮法是指利用加壓氣浮的原理進(jìn)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(jī)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(jīng)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(huì)使用無機(jī)混凝劑，如PAM、鋁鹽、鐵鹽等。氣浮濃縮法占地面積小，貯存時(shí)間短，但運(yùn)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(jìn)行分離。由于離心機(jī)的離心力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重力，因此適用于難脫水污泥。采用離心機(jī)進(jìn)行濃縮時(shí)，常用的離心機(jī)有轉(zhuǎn)盤式離心機(jī)、軸筒式離心機(jī)、籃式離心機(jī)。離心濃縮法濃縮效果好，經(jīng)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(fā)臭氣，占地小，但是其電耗是氣浮濃縮的幾倍，運(yùn)行成本高，操作要求高，一次性投資大，維修費(fèi)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(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣，從而使污泥中有機(jī)物礦化穩(wěn)定的過程。厭氧消化可降低污泥中有機(jī)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(shù)較復(fù)雜，在我國僅有的十幾座污泥消化池中，能夠正常運(yùn)行的為數(shù)不多。消化產(chǎn)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(shù)進(jìn)行有效利用。另外，污泥經(jīng)厭氧消化后只能減量1/3――1/2，剩余下的大量殘?jiān)孕柰ㄟ^其他技術(shù)進(jìn)行處理。
3.3污泥好氧堆肥
該方法是指污泥經(jīng)過好氧微生物的發(fā)酵分解，大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，發(fā)酵產(chǎn)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(dá)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(jī)物的氧化、細(xì)胞物質(zhì)的合成、細(xì)胞物質(zhì)的氧化和腐殖質(zhì)的合成等生物化學(xué)反應(yīng)。在實(shí)際應(yīng)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(diào)理劑；該工藝設(shè)施需要大量的占地面積，且無法在堆肥過程中實(shí)現(xiàn)處理物體積的減量化；處理過程中，會(huì)形成較多臭味氣體，對大氣污染較嚴(yán)重。
3.4亞臨界水水解技術(shù)
該方法是利用高溫高壓產(chǎn)生亞臨界水（又稱近臨界水），在亞臨界水環(huán)境里，水的密度加大，導(dǎo)致離解系數(shù)加大，水起到溶劑和催化作用，使有機(jī)聚合物分解，淀粉、蛋白質(zhì)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(zhì)）被分解和無害化。該項(xiàng)技術(shù)改變了污泥本身的膠體結(jié)構(gòu)，將包裹在濕污泥中的物理化學(xué)結(jié)合水釋放為自由態(tài)水，改善污泥的脫水性能，使得污泥中有機(jī)質(zhì)得到分解穩(wěn)定，同時(shí)使得處理后的污泥極易脫水。一般自然干燥2d左右，尾產(chǎn)物含水率即可達(dá)到40%―50%，傳統(tǒng)機(jī)械脫水后可達(dá)到30%。因此該項(xiàng)技術(shù)的使用有效殺滅了污泥中的有害病菌，還原和干化有機(jī)物，使污泥成為無臭、無毒、無害、干化的基礎(chǔ)有機(jī)肥、土壤改良劑，避免了其他污泥處理技術(shù)產(chǎn)物仍需進(jìn)一步處理的問題，是污泥減量化、無害化新技術(shù)。
結(jié)束語
各種污泥處置的方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)用時(shí)需根據(jù)實(shí)際情況結(jié)合成本和環(huán)境保護(hù)等方面進(jìn)行有針對性的應(yīng)用，也可以多種處理方法相結(jié)合。因此，國家相關(guān)部門應(yīng)盡快提高對該問題的管理力度，出臺(tái)相應(yīng)的法律法規(guī)，督促污水處理廠不斷加大污泥處置技術(shù)研發(fā)人力、物力投入，從而提高我國的污泥處理技術(shù)水平，最終減少因污泥而造成的環(huán)境污染及破壞，使污泥處理、回收、再利用之間的良性循環(huán)早日實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
[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(huán)境科學(xué)與管理，2014，08：90-94.
關(guān)鍵詞：污泥產(chǎn)生 處置現(xiàn)狀 處理方法
1、污泥的產(chǎn)生
隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化的發(fā)展，城市污水的產(chǎn)生及其數(shù)量在不斷增長。截至2010年9月底，全國建成2630座城鎮(zhèn)污水處理廠，日污水處理能力達(dá)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(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無機(jī)顆粒、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)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(zhì)量），如果屬于深度處理，污泥量會(huì)增加0.5～1倍。污水處理效率的提高，必然導(dǎo)致污泥數(shù)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(jī)質(zhì)，而且N、P以有機(jī)態(tài)為主，同時(shí)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(qū)污水處理廠污泥的養(yǎng)分含量相差很大，各地城市污泥氮含量沒有明顯的規(guī)律性。由于受到來源和生產(chǎn)日期影響，污泥成分差異較大，這與我國不同地區(qū)生活水平和生活習(xí)慣有關(guān)。從長遠(yuǎn)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(jī)物含量約為55%～60％，一般來說，新鮮污泥中有機(jī)物含量越高，消化分解的程度越高。污泥中有機(jī)養(yǎng)分和微量元素可以明顯改變土壤理化性質(zhì)、增加氮、磷、鉀含量，改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，調(diào)節(jié)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(qiáng)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(nóng)業(yè)成本和化肥對環(huán)境的污染。
2.2 污泥的環(huán)境污染性
盡管污泥含有豐富的養(yǎng)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(lián)苯、二噁英、放射性核素等難降解的有毒有害物。這些物質(zhì)對環(huán)境和人類以及動(dòng)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(huì)明顯提高土壤電導(dǎo)率，破壞植物養(yǎng)分平衡、抑制植物對養(yǎng)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(huì)加速有效養(yǎng)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(jīng)過處理還會(huì)進(jìn)入污泥。新鮮污泥中檢測得到的病原體多達(dá)千種，其中危害較大的是寄生蟲。
2.2.3 氮磷等養(yǎng)分的污染
在降雨量較大地區(qū)的土質(zhì)疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后，當(dāng)有機(jī)物分解速度大于植物對N、P的吸收速度時(shí)，N、P等養(yǎng)分就有可能隨水流失而進(jìn)入地表水體造成水體的富營養(yǎng)化，進(jìn)入地下引起地下水的污染。
2.2.4 有機(jī)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(nèi)外對城市污泥中有機(jī)污染物的研究并不多，但是一些國家對農(nóng)用城市污泥中有機(jī)污染物的特征及其在農(nóng)業(yè)環(huán)境中的行為、生態(tài)效應(yīng)和調(diào)控措施等方面進(jìn)行了一定的研究。西方發(fā)達(dá)國家對污泥中有機(jī)污染物的濃度進(jìn)行了一定的限制，但是我國除苯并（a）芘制定了控制標(biāo)準(zhǔn)外，還未能制訂出較完善的城市污泥有機(jī)污染物限制標(biāo)準(zhǔn)。
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(zhuǎn)移到污泥中。一些重金屬元素主要來源于工業(yè)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(tǒng)如銅、鋅等重金屬。重金屬是限制污泥大規(guī)模土地利用的重要因素，因?yàn)槲勰嗍┯糜谕寥篮螅亟饘賹⒎e累于地表層。另外重金屬一般溶解度很小，性質(zhì)較穩(wěn)定、難去除，所以其潛在毒性易于在作物和動(dòng)物以及人類中積累。
3、污泥處理現(xiàn)狀
在我國，一些中小城市污水處理設(shè)施才剛剛起步，有的甚至沒有建造污水處理設(shè)施，即使有污水處理廠的城市，其污泥處理設(shè)施90%以上不配套。已經(jīng)建成的污水處理廠中，污泥未經(jīng)任何處理就直接農(nóng)用的占70%以上。即使在設(shè)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(nóng)用，很難符合污泥農(nóng)用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。污泥處置技術(shù)比發(fā)達(dá)國家較落后，大多未經(jīng)預(yù)處理或僅經(jīng)簡單處理后，就直接農(nóng)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(nèi)已運(yùn)行的城市污水處理廠來看，污泥處理工藝包括污泥濃縮、穩(wěn)定、脫水、最終處置四個(gè)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(wěn)定，國內(nèi)目前常用的污泥穩(wěn)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(xué)穩(wěn)定方法或者是由于技術(shù)的原因或者是由于經(jīng)濟(jì)、能耗的原因而很少被采用。污泥脫水，國內(nèi)現(xiàn)有的污泥脫水措施主要是機(jī)械脫水，而干化場由于受到地區(qū)、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(jīng)過濃縮、消化穩(wěn)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(wěn)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(shù)設(shè)備落后
當(dāng)前我國有些正在使用污泥處理技術(shù)已是發(fā)達(dá)國家所擯棄的技術(shù)，而且有些污泥處理技術(shù)根本不合乎國內(nèi)的污泥特性，對所采用的技術(shù)缺乏必要的調(diào)查研究。污泥處理設(shè)備也比較落后，性能差、效率低、能耗高、專用設(shè)備少，未能形成標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，限制了我國污泥處理技術(shù)的提高和發(fā)展。
關(guān)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(chǎn)生的環(huán)境污染問題日益突出,已造成極大的安全隱患、環(huán)境壓力和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。由于污泥中含有大量的重金屬物質(zhì)、病原菌等有毒有害物質(zhì),如果這些污泥得不到安全、環(huán)保處理處置,就會(huì)對環(huán)境造成較大危害。因此,采用切實(shí)可行的對污泥處理處置技術(shù),按照污泥處理、處置工藝 “減量化、穩(wěn)定化、無害化”原則,加強(qiáng)污泥處理處置的全過程管理,并在堅(jiān)持“安全、環(huán)?！钡脑瓌t下,實(shí)現(xiàn)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(zhì),從而達(dá)到節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)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(chǎn)生的污泥為含水量在75～99%不等的固體或流體狀物質(zhì)。其中的固體成分主要由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無機(jī)顆粒、膠體及絮凝所用藥劑等組成,是一種以有機(jī)成分為主,組分復(fù)雜的混合物,其中包含有潛在利用價(jià)值的有機(jī)質(zhì)、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(jīng)不同方式膠結(jié)凝聚而成,結(jié)構(gòu)松散,形狀不規(guī)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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
⑵ 化學(xué)特性
生物污泥以微生物為主體,同時(shí)包括混入生活污水泥沙、纖維、動(dòng)植物殘?bào)w等固體顆粒以及可能吸附的有機(jī)物、金屬、病菌、蟲卵等物質(zhì)。污泥中也含有植物生長發(fā)育所需的氮、磷、鉀及維持植物正常生長發(fā)育的多種微量元素和能改良土壤結(jié)構(gòu)的有機(jī)質(zhì)。
⑶ 污泥中水分的存在形式及其性質(zhì)
污泥中的水分有四種形態(tài):表面吸附水、間隙水、毛細(xì)結(jié)合水和內(nèi)部結(jié)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(xì)結(jié)合水:濃縮作用不能將毛細(xì)結(jié)合水分離, 分離毛細(xì)結(jié)合水需要有較高的機(jī)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(xì)結(jié)合水約占污泥中總含水量的 15%~25%。內(nèi)部結(jié)合水:指包含在污泥中微生物細(xì)胞體內(nèi)的水分,含量多少與污泥中微生物細(xì)胞體所占的比例有關(guān)。去除這部分水分必須破壞細(xì)胞膜,使細(xì)胞液滲出,由內(nèi)部結(jié)合水變?yōu)橥獠恳后w。內(nèi)部結(jié)合水一般只占污泥中總含水量的10%左右。
1.2 污泥對環(huán)境的危害
污泥有機(jī)物含量高、易腐爛,有強(qiáng)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(lián)苯、二英、放射性核素等難降解的有毒有害物質(zhì),如不加以妥善處理,任意排放,將會(huì)造成二次污染;污泥對環(huán)境的二次污染還包括污泥鹽份的污染和氮、磷等養(yǎng)分的污染。污泥鹽分含鹽量較高,會(huì)明顯提高土壤電導(dǎo)率,破壞植物養(yǎng)分平衡,抑制植物對養(yǎng)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(qū)且土質(zhì)疏松土地上大量施用富含氮、磷等的污泥之后,當(dāng)有機(jī)物的分解速度大于植物對氮、磷的吸收速度時(shí),氮、磷等養(yǎng)分就 有可能隨水流失而進(jìn)入地表水體造成水體的富營養(yǎng)化,進(jìn)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(jù)污泥所在處理單元不同,采用的不同的方法達(dá)到污泥減量化的目的。在污水處理單元操作過程中產(chǎn)生的污泥通過減容、減量、穩(wěn)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(diào)整污水處理工藝實(shí)現(xiàn)污泥減量化
在污水處理過程中,可以通過調(diào)整污水處理工藝,增設(shè)污泥濃縮池或適當(dāng)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(qiáng),減少微生物的數(shù)量,達(dá)到污泥減量化的目的。
2.1.1.2利用膜處理裝置化技術(shù)實(shí)現(xiàn)污泥減量化
污水處理中的活性污泥微生物一般由細(xì)菌(菌膠團(tuán))、真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物等組成,其中以細(xì)菌為主,且種類繁多。微型動(dòng)物中以固著類纖毛蟲為主,如鐘蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等原生動(dòng)物,以細(xì)菌為食料;后生動(dòng)物如纖毛蟲、線蟲、輪蟲等,以細(xì)菌、原生動(dòng)物為食料。采用填料裝置化設(shè)施,在氧化溝、二沉池中設(shè)置利于原生動(dòng)物和后生動(dòng)物寄生的生物膜,利用生物接觸氧化法技術(shù),減少污泥的產(chǎn)量。通過膜裝置化技術(shù)在氧化溝、二沉池中的應(yīng)用,使活性污泥中的微生物通過系統(tǒng)內(nèi)部的生物鏈的物質(zhì)循環(huán),消化部分污泥,達(dá)到污泥減量化的目的。
2.1.1.3利用臭氧技術(shù)或超聲波實(shí)現(xiàn)污泥減量化
利用紫外線高級氧化功能而發(fā)展起來的光化學(xué)氧化和光催化氧化都是近年來新興的水處理技術(shù)。光化學(xué)氧化法是在光的作用下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),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(dá)到水中污染物質(zhì)的高效降解。臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,能破壞存在于空氣中或水中的微生物的細(xì)胞壁,使微生物立刻死亡。通過在回流污泥中,利用臭氧發(fā)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(dá)到污泥減量化的目的。超聲波使得污泥中的部分細(xì)胞體受熱膨脹而破裂,釋放出蛋白質(zhì)和膠質(zhì)、礦物質(zhì)以及細(xì)胞膜碎片,使部分污泥分解再利用,從而達(dá)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(fā)酵技術(shù)實(shí)現(xiàn)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(fā)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(guī)模的處理污泥;二是在污泥產(chǎn)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(shù)。污水污泥干化,最好是利用回收的焚燒熱量,在裝置正常運(yùn)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(jī)、停機(jī)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(shè)污泥厭氧發(fā)酵池,由于建設(shè)費(fèi)用高,運(yùn)行不安全,運(yùn)行費(fèi)用高,再則厭氧后的污泥還需進(jìn)一步處理,以達(dá)到進(jìn)一步減量化和穩(wěn)定化的目的。因此,大、中型城鎮(zhèn)污水處理廠應(yīng)優(yōu)先選用厭氧消化工藝處理污泥,產(chǎn)生的沼氣宜優(yōu)先考慮綜合利用;有條件進(jìn)行土地園林利用的小型城鎮(zhèn)污水處理廠可優(yōu)先考慮選用好氧堆肥處理工藝。
通過污泥的好氧發(fā)酵,建陽光大棚發(fā)酵池、靜態(tài)發(fā)酵池或使用立式發(fā)酵器、臥式發(fā)酵器,可以把含水率60%左右含量的污泥降到20%-30%,很好的達(dá)到減量的目的,且通過高溫發(fā)酵,分解內(nèi)部的高分子有機(jī)物、纖維素、木質(zhì)素,增加有機(jī)質(zhì)含量,對污泥中的細(xì)菌、病毒、蛔蟲卵進(jìn)行了高效滅活,起到了污泥穩(wěn)定化、無害化的處置目的。
2.1.1.5通過污泥焚燒實(shí)現(xiàn)其減量化、無害化的目的
另外,通過污泥焚燒,也可實(shí)現(xiàn)其減量化、無害化的目的。建設(shè)專門的污泥焚燒廠,對產(chǎn)生的城市污泥進(jìn)行高溫焚燒,廢渣可用來制磚或填路;也可對現(xiàn)有的熱電廠、火電廠進(jìn)行改造,把污泥當(dāng)做添加料進(jìn)行焚燒,可節(jié)約大部分投資。因此,污泥熱干化工藝宜選在就近可持續(xù)穩(wěn)定獲得余熱熱源的地方,如:污泥消化池、生活垃圾焚燒發(fā)電廠、火力發(fā)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(dú)設(shè)置污泥干化設(shè)施,也不宜選用優(yōu)質(zhì)一次能源作為熱源。由于污泥燃燒產(chǎn)生Hg、二英等,影響鎮(zhèn)內(nèi)生活空氣質(zhì)量,不宜采用自然干化技術(shù)。
2.1.1.6污泥處理從污泥的穩(wěn)定化、無害化著手。
2.1.1.6.1污泥處理穩(wěn)定化原理概述.
好氧發(fā)酵是在有氧條件下,好氧微生物對廢棄物進(jìn)行分解、轉(zhuǎn)化并生產(chǎn)出發(fā)酵產(chǎn)品的過程。微生物通過自身的生命活動(dòng),把一部分被吸收的有機(jī)物分解成簡單的無機(jī)物,同時(shí)釋放出可供微生物生長活動(dòng)所需的能量,而另一部分有機(jī)物則被合成新的細(xì)胞質(zhì),使微生物不斷生長繁殖,產(chǎn)生出更多的生物體的過程。在有機(jī)物生化降解的同時(shí),伴有熱量產(chǎn)生,因發(fā)酵工藝中該熱能不會(huì)全部散發(fā)到環(huán)境中,就必然造成發(fā)酵物料的溫度升高,這樣就會(huì)使一些不耐高溫的病原菌及蟲卵死亡,而達(dá)到無害化的目的。
2.1.1.6.2城市污泥處理的好氧發(fā)酵工藝應(yīng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)
好氧發(fā)酵后污泥的含水率 35～45%;
污泥的有機(jī)物降解率>50%;
蠕蟲卵死亡率>95%;
糞大腸菌群菌值>0.01;
種子發(fā)芽指數(shù)≥75%。
在污泥處理工藝選擇上應(yīng)遵循“減量化、穩(wěn)定化、無害化”原則,遵循源頭削減和全過程控制,并加強(qiáng)有毒有害物質(zhì)的源頭控制。根據(jù)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(huán)保的前提下實(shí)現(xiàn)污泥的妥善處置。
只要污泥中的重金屬不超標(biāo),利用好氧發(fā)酵堆肥法處置污泥,無論從污泥的減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化哪方面考慮,無異議是一種優(yōu)良的污泥處置方式。
2.2.最佳工藝技術(shù)路線的選擇
在污泥處理工藝選擇上應(yīng)遵循“減量化、穩(wěn)定化、無害化”原則,遵循源頭削減和全過程控制,并加強(qiáng)有毒有害物質(zhì)的源頭控制。根據(jù)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(huán)保的前提下實(shí)現(xiàn)污泥的妥善處置。同時(shí),國家鼓勵(lì)回收和利用污泥中的能源和資源,達(dá)到節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的。
統(tǒng)一技術(shù)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(shù)路線的不統(tǒng)一造成了很多建設(shè)運(yùn)營方面的混亂,明確對污泥處置的技術(shù)路線,就是綜合考慮污泥泥質(zhì)特征、地理位置、環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平等因素,因地制宜地確定污泥處置方式。鼓勵(lì)采用土地利用方式處置符合標(biāo)準(zhǔn)的污泥。污泥土地利用主要包括園林綠化、土地改良、農(nóng)用等,泥質(zhì)不但應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),還需進(jìn)行場地環(huán)境影響評價(jià)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)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(jīng)處理后的污泥或污泥產(chǎn)品污泥能夠達(dá)到長期穩(wěn)定綜合利用的方式來處置和消納污泥,并對生態(tài)環(huán)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(nóng)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(nèi)污泥經(jīng)過預(yù)處理(濃縮、脫水及相關(guān)輔助設(shè)施)后,在廠內(nèi)(或廠外)根據(jù)后續(xù)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(fù)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(zhì)和營養(yǎng)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(chǎn)基地的介質(zhì)土以及大片的林地等。
土壤修復(fù)及改良堆肥處理后的污泥用于嚴(yán)重?cái)_動(dòng)土地的改良,包括采煤場,各種采礦業(yè)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(zāi)毀壞地,滑坡和其它天然災(zāi)害需要恢復(fù)植被的土地等。
3.1.2污泥的焚燒
污泥焚燒最佳可行技術(shù)主要技術(shù)關(guān)鍵內(nèi)容為“干化+焚燒”技術(shù),同時(shí)包含污泥預(yù)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(huán)境管理實(shí)踐等相關(guān)內(nèi)容。
污泥焚燒關(guān)鍵技術(shù)包含:干燥器、干污泥貯存?zhèn)}、焚燒爐、煙氣處理系統(tǒng)、煙氣再循環(huán)系統(tǒng)、廢水收集處理系統(tǒng)、灰渣、飛灰收集處理系統(tǒng)等。
4. 結(jié)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(huì)厭氧消化,產(chǎn)生的廢水影響地下水質(zhì),散發(fā)的氣味影響空氣質(zhì)量,同時(shí),又造成細(xì)菌在空氣中的傳播。嚴(yán)重的可能會(huì)造成二次污染,與我們的環(huán)境治理背道而馳。所以,污泥的穩(wěn)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(fā)生的“SARS”事件應(yīng)在我們環(huán)保人耳邊警鐘長鳴!因此,對污水處理廠污泥的穩(wěn)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(shù)路線和途徑,結(jié)合資源化的目的,以達(dá)到共贏的效果。
關(guān)鍵詞：污泥處理 污泥處理技術(shù) 污泥處理設(shè)備
中圖分類號(hào)：X505 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(chǎn)生的污水也在不斷的增加。青浦污水處理廠建廠后，經(jīng)過二期，三期的擴(kuò)建，日處理污水量規(guī)模從剛開始的7 500噸/d上升到3.5萬噸/d。而隨之產(chǎn)生的污泥量也在不斷的上升。污水處理廠所產(chǎn)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(zhì)。此外，這些污泥容易腐爛，有濃烈臭味，運(yùn)輸也較為不便。如果只對污泥進(jìn)行簡單的掩埋甚至棄置，而不經(jīng)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(chǎn)生的污泥。
（2）剩余活性污泥及腐殖污泥：經(jīng)過活性污泥法或者生物膜法后，由二沉池產(chǎn)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(jīng)過厭氧或好氧消化穩(wěn)定處理后的污泥。
（4）化學(xué)污泥：經(jīng)過化學(xué)處理污水后所產(chǎn)生的污泥。
（5）有機(jī)污泥：富含有機(jī)物的污泥。
（6）無機(jī)污泥：主要成分為無機(jī)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(jìn)行填埋，所以不需要對污泥進(jìn)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(jìn)行脫水，填埋中極易產(chǎn)生滲濾液，如果處理不當(dāng)，將對地下水環(huán)境及周邊的土壤造成嚴(yán)重污染。另外填埋場還極易產(chǎn)生甲烷氣體，不采取適當(dāng)措施會(huì)引起燃燒和爆炸。污泥的集中填埋比較適合污水處理廠產(chǎn)生的剩余回流污泥的處理[2]。
3.2 污泥的農(nóng)用
污泥的農(nóng)用是指利用污泥來對需要復(fù)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(yán)重破壞的地區(qū)土地）進(jìn)行修復(fù)與重建。此處置方法投資少、能耗低、運(yùn)行費(fèi)用低、有機(jī)部分可轉(zhuǎn)化成土壤改良劑等優(yōu)點(diǎn)，是一種極有發(fā)展?jié)摿Φ奶幹梅椒?。用科學(xué)的方法對土地進(jìn)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(fù)面效應(yīng)，既使污泥得到了良好的處置又不破壞生態(tài)環(huán)境。但對污泥中的重金屬、病原菌及有害物質(zhì)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(zhì)氧化分解。將有機(jī)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(chǎn)物，還可以制成磚，水泥等建筑材料。但是由于對污泥進(jìn)行焚燒十分困難，處理設(shè)施投資大，處理費(fèi)用高。另外在焚燒過程中所產(chǎn)生的一些有害氣體也會(huì)造成空氣污染。
3.4 污泥機(jī)械脫水
污泥機(jī)械脫水是將濃縮后的污泥，在靜、動(dòng)態(tài)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(tuán)塊。絮狀團(tuán)塊經(jīng)由壓濾機(jī)壓濾后，達(dá)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(yùn)輸利用。污泥機(jī)械脫水后，濾餅除了含水率與相關(guān)的物理特性有變化，其化學(xué)、生物等方面性質(zhì)并不發(fā)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(yīng)，因此能去除污泥中病菌、病原體及有害物質(zhì)?？梢姡勰喔稍锾幚聿粌H改變了污泥的物理特性，還改變了污泥的化學(xué)、生物特性。
4 污泥處理的其他技術(shù)
4.1 堆肥
堆肥是指在污泥中的微生物進(jìn)行發(fā)酵的過程中，在其中加入一定比例的膨松劑和調(diào)理劑（如玉米桿、稻草、木屑、礱糠、麩皮等），在潮濕環(huán)境下利用微生物群落對多種有機(jī)物進(jìn)行氧化分解并轉(zhuǎn)化為富含植物營養(yǎng)物的類腐殖質(zhì)，即肥料。對含水量低的污泥采用好氧發(fā)酵制肥，一方面，將污泥中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為有用的肥料，另一方面，反應(yīng)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(wěn)定化
污泥的穩(wěn)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(jī)物分解的厭氧生化反應(yīng)，是一個(gè)極其復(fù)雜的過程。厭氧分解過程中產(chǎn)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(shù)
微生物處理技術(shù)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(shù)前景廣闊，現(xiàn)有的微生物處理技術(shù)，如封閉式微生物好氧發(fā)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(zhuǎn)化為有機(jī)肥或附加值更高的生物農(nóng)藥，充分利用了污泥的特性。利用微生物好氧發(fā)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(shù)
生物處理技術(shù)是指利用一些生物的習(xí)性，來達(dá)到處理污泥中的易腐有機(jī)垃圾，常見的生物處理技術(shù)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(zhì)以及無機(jī)物和纖維性的物質(zhì)，所以基本可以把全部的物質(zhì)活用為飼料。而這項(xiàng)技術(shù)比較簡單，操作比較方便，費(fèi)用相對低廉，又無污染排放，還能獲得優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料和高級蛋白原料。但是如何將這些物質(zhì)直接加以利用，從技術(shù)上來說還不夠成熟，但從整體投資效益來說，生物處理技術(shù)比設(shè)置填埋場或焚化發(fā)電廠劃算，又可避免支付長期的運(yùn)行費(fèi)用、維修費(fèi)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(fèi)。
5 污泥處理方面的建議
一方面，各地區(qū)應(yīng)根據(jù)本地區(qū)的實(shí)際情況，在兼顧生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益平衡的前提下，客觀地、全面地論證各種方案實(shí)施的可行性，不能照抄照搬其他地區(qū)的處理方法。比如，在中、小城鎮(zhèn)，可采取填埋、直接利用、焚燒及機(jī)械脫水后制肥等方法，因地制宜，充分利用本地區(qū)的資源。而在大、中城市，可對污泥進(jìn)行二次加工，進(jìn)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(jìn)水基本以生活污水為主，如離周圍農(nóng)田較近，產(chǎn)生的污泥量又小，則可以對污泥做適當(dāng)?shù)臒o害化處理后用于農(nóng)田。
另一方面，加強(qiáng)公眾的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，讓公眾參與進(jìn)來，從源頭上控制，減少城市污泥的形成量。積極引導(dǎo)公眾認(rèn)識(shí)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的作用，努力引導(dǎo)他們樹立正確的消費(fèi)觀，鼓勵(lì)公眾使用綠色產(chǎn)品，減少一次性產(chǎn)品的使用，逐步形成良好的保護(hù)環(huán)境的生活方式。各地政府應(yīng)重點(diǎn)推廣污泥無害化、資源化、生態(tài)化目標(biāo)的試點(diǎn)項(xiàng)目，努力實(shí)現(xiàn)各種生活垃圾家庭分類，從源頭上對各種垃圾進(jìn)行控制。各地政府應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)督力度，節(jié)約、合理、充分利用資源，提高資源的利用價(jià)值，減少廢水和廢渣的排放。各地政府應(yīng)制定優(yōu)惠政策、大力發(fā)展環(huán)保事業(yè)，在加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)管措施的同時(shí)，應(yīng)積極采取有效優(yōu)惠政策，鼓勵(lì)和扶持企業(yè)發(fā)展污泥處理產(chǎn)業(yè)，使城市污泥處理公益事業(yè)向有盈利的處理產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。
6 結(jié)語
污水廠所產(chǎn)生的城市污泥雖然是城市污染物，給環(huán)境和人體健康帶來很大危害。不過隨著環(huán)保力度的加強(qiáng)、公眾環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)及人們對已有污泥處理技術(shù)不足之處的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，世界各國都在致力于發(fā)展新技術(shù)，爭取找到更經(jīng)濟(jì)、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(huán)利用，人們生活的環(huán)境將更加和諧美好。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)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(yùn)輸、煉制及含油污水處理過程中產(chǎn)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(xué)行業(yè)中，平均每年產(chǎn)生80萬t罐底泥、池底泥[1]，勝利油田每年產(chǎn)生含油污泥在10萬噸以上，大港油田每年產(chǎn)生含油污泥約15萬噸，河南油田每年產(chǎn)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(zhì)[3]，含油污泥若不加以處理，不僅污染環(huán)境，而且造成資源的浪費(fèi)。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(chǎn)生含油污泥
原油開采過程中產(chǎn)生的含油污泥主要來源于地面處理系統(tǒng)，采油污水處理過程中產(chǎn)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(shè)備及管道腐蝕產(chǎn)物和垢物、細(xì)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(xì)、脫水難等特點(diǎn)，它不僅影響外輸原油質(zhì)量，還導(dǎo)致注水水質(zhì)和外排污水難以達(dá)標(biāo)[4]。
1.2 油田集輸過程產(chǎn)生含油污泥
勝利油田含油污泥的主要來源于接轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池底泥、煉廠含油水處理設(shè)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(yè)、管線穿孔而產(chǎn)生的落地原油及含油污泥[5]。油品儲(chǔ)罐在儲(chǔ)存油品時(shí)，油品中的少量機(jī)械雜質(zhì)、沙粒、泥土、重金屬鹽類以及石蠟和瀝青質(zhì)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(chǎn)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(fù)雜，含有大量的老化原油、蠟質(zhì)、瀝青質(zhì)、膠體和固體懸浮物、細(xì)菌、鹽類、酸性氣體、腐蝕產(chǎn)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(diǎn)是碳?xì)浠衔铮ㄓ停┖繕O高。據(jù)調(diào)查測試發(fā)現(xiàn)，油罐底泥中大約25%為水，5%的無機(jī)沉淀物如泥沙，70%左右為碳?xì)浠衔?，其中瀝青質(zhì)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(chǎn)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(shí)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(chǎn)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(chǎn)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(lián)苯、二惡英、放射性核素等難降解的有毒有害物質(zhì)。
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(diào)剖、含油污泥綜合利用等。
3.1 含油污泥的脫水
[關(guān)鍵詞]含油污泥；處理方法；進(jìn)展
中圖分類號(hào)：X74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2013）06-0185-01
1、引言
含油污泥是是石油化工工業(yè)的主要污染物之一，同時(shí)也屬于《國家危險(xiǎn)廢物名錄》中的危險(xiǎn)廢物。隨著我國石油產(chǎn)量的不斷提高，含油污泥的產(chǎn)生量也不斷增高，如果不對其進(jìn)行處理或處理不當(dāng)，不僅會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重危害，而且會(huì)浪費(fèi)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(jīng)濟(jì)體制的改革，以及我國政府對環(huán)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(fā)生一系列穩(wěn)定的不可逆的物理化學(xué)反應(yīng)，將含油污泥中的部分水分和有毒物質(zhì)等固定或鎖定在一定致密的基質(zhì)中，使其形成具有一定強(qiáng)度的固態(tài)物質(zhì)，便于后續(xù)的堆放、運(yùn)輸?shù)忍幚怼?/p>
戰(zhàn)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(chǎn)物具有一定的抗壓強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)。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(jìn)行了固化處理，固化物達(dá)到了建筑用磚的強(qiáng)度，可以用作一般建筑材料，此法進(jìn)一步拓寬了含油污泥固化物的應(yīng)用領(lǐng)域。
2.2 焚燒法
焚燒法處理含油污泥是指將含油污泥進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)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(wěn)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(chǎn)生的熱量供熱或發(fā)電。
延長石油集團(tuán)采用離心機(jī)對含油污泥進(jìn)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(jié)合脫硫除塵設(shè)備，廢氣各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了國標(biāo)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(nèi)燃燒，節(jié)約大量鍋爐燃煤。燃燒后的灰能作為調(diào)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(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)。
由于常用爐型體積大，運(yùn)維費(fèi)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(fā)明了帶有兩個(gè)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(chǎn)生的可燃物進(jìn)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?jiān)谌紶a段繼續(xù)燃燒，冷卻后經(jīng)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(diào)質(zhì)-分離法
調(diào)質(zhì)―分離法通常是對含油污泥進(jìn)行洗滌、加藥、熱處理或冷凍熔融后，經(jīng)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(jié)省污泥存放、排污等費(fèi)用，無需占用土地，同時(shí)也回收了原油，具有較高的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保價(jià)值。
張一舸等采用破乳劑、表面活性劑和助活性劑等復(fù)配而成的可循環(huán)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(fù)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(shí)用性強(qiáng)。但該法處理后的泥要達(dá)到農(nóng)用污泥排放標(biāo)準(zhǔn)要求，仍需要進(jìn)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(jìn)行降解，最終轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等無機(jī)物。目前較常用的生物降解技術(shù)包括地耕法、堆肥法和生物反應(yīng)器法。
關(guān)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(qū)，而且高分子蠟、瀝青質(zhì)等易殘留，占地面積大，對濕度、溫度等要求嚴(yán)格。由于可能污染土壤和地下水，某些發(fā)達(dá)國家已停止使用此法。
王新新等在堆肥試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)含油污泥經(jīng)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(yǎng)物來進(jìn)行強(qiáng)化處理。歐陽威等發(fā)現(xiàn)微生物強(qiáng)化處理的油泥56d石油烴去除率達(dá)到47%；強(qiáng)化堆制單元石油烴去除率達(dá)到31%。
李曄等采用生物反應(yīng)器法，由表面活性劑促進(jìn)有機(jī)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(zhì)含量均低于國家標(biāo)準(zhǔn)。此法處理含油污泥效果良好，但由于工藝復(fù)雜，成本高，在國內(nèi)尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，實(shí)際應(yīng)用報(bào)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(jìn)行從而避免污染物多次轉(zhuǎn)移。但自然環(huán)境中石油烴降解非緩慢，相關(guān)微生物的篩選和培養(yǎng)比較困難，含油率高的油泥處理效果不佳。
關(guān)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(huì)對地表水體造成污染。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的提高，我國自來水廠排泥水處理已經(jīng)提上議事日程。
實(shí)施排泥水處理，首先必須確定合理的污泥量，因?yàn)槲勰嗔康拇_定直接影響整個(gè)排泥水處理工程的設(shè)計(jì)規(guī)模，從而影響到設(shè)備配置和投資規(guī)模。自來水廠的污泥量受多種因素影響，包括原水水質(zhì)、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(nèi)容：一是排泥水總量，它決定濃縮池規(guī)模；二是總干泥量，確定污泥脫水設(shè)備的規(guī)模。
污泥量確定一般需要較長時(shí)間數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，因此即使目前沒有建設(shè)排泥水處理工程計(jì)劃的自來水廠，著手進(jìn)行有關(guān)水廠污泥產(chǎn)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(rèn)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(zhǔn)確。
已投產(chǎn)的自來水廠，根據(jù)水廠的有關(guān)運(yùn)行參數(shù)可以較準(zhǔn)確地計(jì)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(shí)排泥，只需根據(jù)每天排泥次數(shù)、每次排泥歷時(shí)和排泥流量以及沉淀池格數(shù)，就可以計(jì)算出沉淀池的排泥水量。同樣道理，也可以根據(jù)濾池每天沖洗次數(shù)、每次沖洗歷時(shí)、沖洗強(qiáng)度及單格濾池面積和格數(shù)，計(jì)算出濾池反沖洗廢水量。如果沉淀池排泥和濾池反沖洗實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化運(yùn)行，則需要對水廠沉淀池排泥和濾池反沖洗進(jìn)行現(xiàn)場觀測，了解沉淀池排泥和濾池反沖洗流量、每次歷時(shí)和統(tǒng)計(jì)每天排泥或沖洗的次數(shù)，然后進(jìn)行計(jì)算。
尚未建成或仍處在設(shè)計(jì)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(jù)沉淀池排泥和濾池反沖洗的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行估算，也可以參照已建成投產(chǎn)的、條件相近的自來水廠實(shí)際運(yùn)行資料進(jìn)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(nèi)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(shí)間內(nèi)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(shè)計(jì)規(guī)模有很大幫助。
2 干污泥產(chǎn)量確定
2.1 計(jì)算法
根據(jù)投加混凝劑在混凝過程中的化學(xué)反應(yīng)、原水中懸浮固體對污泥量的貢獻(xiàn)及其它污泥成份的來源，可以近似地計(jì)算出干污泥的產(chǎn)量。當(dāng)硫酸鋁用作混凝劑時(shí)，化學(xué)反應(yīng)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(chǎn)物。根據(jù)方程式的計(jì)量關(guān)系，投加1 mg/L的Al2(SO4)3·14H2O大約會(huì)產(chǎn)生0.26 mg/L的氫氧化鋁沉淀物。原水中的懸浮物因?yàn)樵诨炷^程中不發(fā)生化學(xué)變化，它將產(chǎn)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(rèn)為以1∶1的比例產(chǎn)生污泥。
根據(jù)以上分析，可以建立干污泥量的計(jì)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(xié)會(huì)［1］推薦采用(2)式計(jì)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(jì))，mg/L；
E2--鋁鹽混凝劑(以Al2O3計(jì))換算成干污泥量的系數(shù)，取1.53。
英國水研究中心［2］推薦用(3)式計(jì)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(jì))，mg/L；
F--鐵鹽混凝劑投加率(以Fe計(jì))，mg/L。
美國Cornwell［3］推薦用(4)式和(5)式分別計(jì)算用鋁鹽和鐵鹽作混凝劑時(shí)的污泥產(chǎn)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(jì))，mg/L；
Fe--鐵鹽混凝劑投加率(以Fe計(jì))，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(shí)Cornwell推薦(6)式為原水濁度T與SS關(guān)系式：
SS=bT
(6)
式中b--SS與濁度T的相關(guān)系數(shù)；
T--原水濁度，NTU。
Cornwell認(rèn)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(jì)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(guān)關(guān)系，這主要是因?yàn)镾S的測定比較煩瑣，自來水廠一般不對原水的SS做常規(guī)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(jù)自來水處理系統(tǒng)中混凝劑成份的物料平衡進(jìn)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(tǒng)中的物料進(jìn)入和排出應(yīng)該是平衡的。該法第一步，分析所用混凝劑中的鋁(或鐵)的實(shí)際含量，然后計(jì)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(jìn)行鋁(或鐵)含量的分析；第三步，對排泥水平行樣品進(jìn)行總懸浮固體的分析。經(jīng)過以上的分析，干污泥產(chǎn)量就可以計(jì)算出來。
例如，假設(shè)一個(gè)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(tǒng)的鋁為： 10×104×103×5=5.0×108mg/d。
因?yàn)榕拍嗨泻?00 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(zhǔn)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(jié)果進(jìn)行相互校核。
3 原水濁度與SS相關(guān)性分析
計(jì)算法是應(yīng)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(guān)關(guān)系。不同地域、不同水源及不同季節(jié)這個(gè)相關(guān)關(guān)系可能存在較大差異，因此建議每個(gè)自來水廠都對原水進(jìn)行濁度T與SS相關(guān)關(guān)系的測定，測定的時(shí)間應(yīng)盡可能長些，有一年以上的時(shí)間跨度。測定結(jié)果可以進(jìn)行分月、分季度原水濁度T與SS相關(guān)關(guān)系分析。
Cornwell［4］列舉了一個(gè)濁度T與SS相關(guān)關(guān)系的例子(見圖1)。由圖1可知，該測定結(jié)果有較強(qiáng)的相關(guān)性。
圖1 Cornwell的原水濁度T與SS相關(guān)關(guān)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(guān)性分析的結(jié)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(guān)性。
圖2 上海市A水廠原水濁度T與SS相關(guān)關(guān)系
圖3 上海市B水廠原水濁度T與SS相關(guān)關(guān)系
從以上圖中可以看出，不同水源水的相關(guān)關(guān)系存在較大差別。實(shí)際上，即使在同一水源，不同季節(jié)測定的相關(guān)關(guān)系也可能會(huì)有變化。
在測定濁度T與SS相關(guān)關(guān)系時(shí)，原水SS的測定必須認(rèn)真仔細(xì)。因?yàn)椴糠譃V紙能濾過的顆粒在混凝時(shí)則能夠從水中去除，因此有條件的地方應(yīng)采用0.45 μm的濾膜代替濾紙進(jìn)行過濾，以提高測定的準(zhǔn)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(zhǔn)確性，SS測定時(shí)需要采集1 L甚至幾L水樣進(jìn)行過濾。各自來水廠可以通過摸索后確定實(shí)際測定的水樣量。
如果原水的色度很高，對污泥產(chǎn)量會(huì)存在影響。因?yàn)榇蠖鄶?shù)原水的色度在濾紙過濾時(shí)不會(huì)被截留，而在水處理工藝中色度會(huì)被混凝、沉淀、過濾工藝去除，形成色度的物質(zhì)也會(huì)存在于污泥中。在這種情況下，計(jì)算干污泥量時(shí)應(yīng)考慮色度的影響。
4 自來水廠排泥水處理干污泥量設(shè)計(jì)值的選取
自來水廠干污泥產(chǎn)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(chǎn)量是一個(gè)變量。那么，選擇怎樣的干污泥產(chǎn)量設(shè)計(jì)值才是經(jīng)濟(jì)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(shè)計(jì)值。一種方法是目前設(shè)計(jì)單位常采用的，就是通過試驗(yàn)分析原水濁度T和SS的相關(guān)關(guān)系，通過資料分析確定原水濁度的設(shè)計(jì)值和混凝劑投加率設(shè)計(jì)值，再結(jié)合水廠規(guī)模，根據(jù)計(jì)算公式算出干污泥量設(shè)計(jì)值。用原水濁度最大值和混凝劑最大投加率對設(shè)計(jì)值進(jìn)行最不利情況校核。例如：試驗(yàn)得出B水廠原水濁度T與SS 的相關(guān)關(guān)系為：y=0.6x，考慮一定的安全系數(shù)，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(tǒng)計(jì)分析結(jié)果
圖5 B水廠混凝劑投加率統(tǒng)計(jì)分析結(jié)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(xiàn)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)值。由于該廠是以Al2(SO4)3·18H2O計(jì)量混凝劑投加率，它與Al(OH)3的化學(xué)計(jì)量關(guān)系為0.234。另外，該廠去除色度約10 度，水處理規(guī)模為40萬m3/d，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算該廠干污泥量的設(shè)計(jì)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(chǎn)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(shè)計(jì)脫水設(shè)備，每天運(yùn)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(shè)計(jì)值的另一種方法是根據(jù)水廠每天的處理水量、原水平均濁度及當(dāng)天的混凝劑投加率，計(jì)算出每天的干污泥產(chǎn)量。然后對一定時(shí)間內(nèi)日干污泥產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，就可以得到：平均每天的干污泥產(chǎn)量；最高日的干污泥產(chǎn)量；出現(xiàn)概率最高的干污泥產(chǎn)量范圍。
如果脫水設(shè)備正常情況下每天運(yùn)行1班，則干污泥產(chǎn)量設(shè)計(jì)值可以依據(jù)以下原則選?。?/p>
(1)該設(shè)計(jì)值必須大于平均每天的干污泥產(chǎn)量；
(2)該設(shè)計(jì)值要大于最高日干污泥產(chǎn)量的1/3；
(3)該設(shè)計(jì)值應(yīng)不小于概率最高的干污泥日產(chǎn)量范圍。
依據(jù)這三條原則確定的干污泥量設(shè)計(jì)值，當(dāng)干污泥產(chǎn)量在最大概率的污泥日產(chǎn)量以下時(shí)，可以使污泥脫水在正常運(yùn)行模式下完成。當(dāng)干污泥產(chǎn)量超 過設(shè)計(jì)值時(shí)，可以通過以下途徑解決：
(1)增加污泥脫水設(shè)備運(yùn)行班次，直至每天24 h運(yùn)行；
(2)通過排泥水處理工藝系統(tǒng)的平衡調(diào)節(jié)池貯存過量的污泥。
例如B水廠日干污泥產(chǎn)量分析見圖6，其平均干污泥產(chǎn)量為12.66 t/d，最大干污泥產(chǎn)量為30.94 t/d?！—?/p>
圖6 B水廠干污泥日產(chǎn)量分析結(jié)果
從圖6可以看出，該廠干污泥日產(chǎn)量出現(xiàn)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(chǎn)量的設(shè)計(jì)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(jì)算干污泥量時(shí)每天的處理水量是以40萬m 3/d進(jìn)行計(jì)算的，后一種方法是以每天實(shí)際處理水量來進(jìn)行計(jì)算的，由于實(shí)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(jié)果可知，前一種方法偏于安全。
上述方法確定的干污泥量設(shè)計(jì)值，既能保證排泥水處理的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，又充分考慮了利用排泥水處理運(yùn)行模式可挖掘的潛力，是經(jīng)濟(jì)可行的選取方法。
5 結(jié)論
(1)實(shí)施自來水廠排泥水處理工程，確定經(jīng)濟(jì)合理的污泥產(chǎn)量十分重要。
(2)污泥量確定包括排泥水量和干污泥產(chǎn)量，排泥水量決定排泥水處理工程中濃縮池規(guī)模，干污泥量則決定脫水設(shè)備規(guī)模。
(3)排泥水量需根據(jù)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(jì)算法和物料平衡分析法進(jìn)行確定，其中計(jì)算法使用較多。建議用兩種方法所得到的結(jié)果進(jìn)行相互校核。
(5)計(jì)算法要求分析自來水廠原水濁度T與SS的相關(guān)性。研究表明，同一水源濁度T與SS均有一定的相關(guān)性，但不同水源間這一相關(guān)關(guān)系差別較大，因此每一水廠都應(yīng)進(jìn)行原水濁度T與SS相關(guān)性的分析。
(6)干污泥量設(shè)計(jì)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(jìn)行計(jì)算獲得；另一種方法是先計(jì)算出一定時(shí)間范圍內(nèi)水廠每天的干污泥產(chǎn)量，然后分析得出干污泥產(chǎn)量設(shè)計(jì)值。前一種方法偏安全。
參考文獻(xiàn)
1 日本水道協(xié)會(huì).水道設(shè)施設(shè)計(jì)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(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)污水處理廠；污泥處理；處置技術(shù)
中圖分類號(hào)：U664文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
隨著我國城市化進(jìn)程的推進(jìn)，城市污水處理廠污泥的處置問題作為一項(xiàng)環(huán)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(chǎn)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(shí)還包含大量的病原體、微生物等；如果不進(jìn)行妥善的處理處置，將會(huì)形成二次污染，對環(huán)境造成很大破壞。目前，我國的污泥處置事業(yè)起步不久，處置方式仍以填埋、土地利用等為主，環(huán)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(jù)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(jīng)厭氧消化產(chǎn)生的污泥）等。其產(chǎn)生除受污水處理工藝的影響外，還受工藝環(huán)節(jié)運(yùn)行情況的影響。污泥的產(chǎn)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(chǎn)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(zhì)的基礎(chǔ)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(huì)千差萬別。一般來說，生物活性污泥約由 65%的有機(jī)物和 35%的無機(jī)物組成，通過消化作用，有1/3~1/2 的有機(jī)物被分解，因此消化污泥約含 40%的有機(jī)物及 60%無機(jī)物。
三、當(dāng)前我國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)存在的問題
我國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理方法包括：直接填埋、干化及農(nóng)業(yè)利用等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，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(xiàn)在：（1）填埋浪費(fèi)大量土地資源，城鎮(zhèn)中的填埋場不足。（2）污泥填埋的時(shí)候在雨水作用下，污泥易危害場地，處理不好的污泥會(huì)堵塞填埋場滲濾系統(tǒng)，同程度的污染地下水。（3）利用填埋過程中產(chǎn)生的氣體填埋比較少，而其產(chǎn)生氣體會(huì)污染環(huán)境空缺，引起各種安全隱患。
我國是農(nóng)業(yè)大國，最理想的處理污染的方法就是提高土地利用率。因?yàn)槲勰嘀泻胸S富的P、N等元素，可用作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)肥料?；谖覈緡椋谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中缺乏科學(xué)、有效的管理方法及農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)，所以在污泥利用的過程中，因?yàn)樘幚聿簧疲蛊渥兂闪艘环N新的污染源?？偠灾?，對污泥進(jìn)行焚燒、堆肥等處理需要費(fèi)用較高，且對氣體的處理與利用技術(shù)較低，極易造成新污染。
四、污水廠污泥的處理處置技術(shù)
（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(wěn)定、調(diào)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(shí)現(xiàn)減量化，為后續(xù)運(yùn)輸、處置和利用創(chuàng)造條件；②消滅部分病原微生物及蟲卵等，實(shí)現(xiàn)污泥無害化、穩(wěn)定化；③改善污泥的成分和某些性質(zhì)，以利實(shí)現(xiàn)資源化。
污泥濃縮的主要目的是減容，當(dāng)污泥的含水率從 99.5%減少僅僅 0.5%至 99%時(shí)，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(wěn)定的方法有化學(xué)法和生物法?；瘜W(xué)穩(wěn)定指采用化學(xué)藥劑殺滅微生物，減慢有機(jī)物的腐敗速度；生物穩(wěn)定指通過人工控制微生物的代謝作用，使污泥中的有機(jī)質(zhì)穩(wěn)定化。目前常采用的是生物穩(wěn)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(jī)物分解并使之達(dá)到基本穩(wěn)定。
經(jīng)濃縮、消化處理后，污泥的含水率仍高達(dá) 95%~97%，必須進(jìn)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(shè)施有過濾機(jī)、干化場和離心機(jī)等。
污泥經(jīng)過脫水后含水率一般在 60%-85%，這時(shí)根據(jù)各地的處理要求及經(jīng)濟(jì)條件等，可以選擇進(jìn)行污泥干化把含水率進(jìn)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(fù)雜的傳熱及傳質(zhì)。因其成本較高，一般只在有特殊需求的時(shí)候方采用此工藝。
（二）污水污泥的處置技術(shù)
污泥處理一般在污水處理廠內(nèi)便已完成，它是各種處置技術(shù)實(shí)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(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，綜合考慮當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、環(huán)境等因素，采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施和管理政策，為城市污水污泥提供最終的出路，實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化。傳統(tǒng)的污泥處置方式主要有污泥衛(wèi)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(tái)，主要包括污泥的協(xié)同焚燒、建材利用等。
1、污泥衛(wèi)生填埋
污泥衛(wèi)生填埋技術(shù)始于上世紀(jì) 60 年代，它是從保護(hù)環(huán)境角度出發(fā)，在傳統(tǒng)填埋的基礎(chǔ)上經(jīng)過科學(xué)選址和必要的場地防護(hù)處理，采用嚴(yán)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(jīng)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(jìn)行消化處理即可。
國內(nèi)的一些垃圾填埋場，禁止含水 80%以上的脫水污泥直接進(jìn)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(shí)設(shè)備無法工作，導(dǎo)致填埋場無法正常運(yùn)營。此外，從經(jīng)濟(jì)上來講，運(yùn)送到填埋場的運(yùn)距按 25 公里計(jì)算，則每噸濕污泥的運(yùn)輸和填埋管理費(fèi)將高達(dá) 25 元。以沈陽市為例，沈陽市年產(chǎn)含水 70~75%污泥 18 萬噸，其運(yùn)輸及管理費(fèi)每年達(dá) 465 萬元。另外，污泥填埋還將占用大量土地，按有關(guān)規(guī)定，填埋1 噸夯實(shí)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(quán)宜之計(jì)，把污泥的危害由陸上轉(zhuǎn)入到了水體，而沒有從根本上解決污泥帶來的環(huán)境污染問題，其主要實(shí)現(xiàn)形式為污泥的海洋傾倒，該處置方式引起的水體污染現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。目前，歐美國家多已經(jīng)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(xié)議，承諾于 1994 年 2 月 20 日起不在海上處置工業(yè)廢棄物和污水污泥。
3、污泥堆肥
堆肥技術(shù)最早于 20 世紀(jì)初在歐洲便已開發(fā)成功。在一定溫度、濕度、pH 值條件下，污泥中的有機(jī)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(zhì)，其原理是污泥通過生物化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定化；該技術(shù)即為污泥堆肥技術(shù)。該技術(shù)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(huán)保領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。根據(jù)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(yōu)缺點(diǎn)，都在不斷地發(fā)展和完善。目前，該技術(shù)的主要問題存在于臭氣的環(huán)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(jì) 80 年代初，第一座污水處理廠――天津紀(jì)莊子污水處理廠建成投產(chǎn)后，其污泥便在附近郊區(qū)農(nóng)田利用。在國外，污泥及其堆肥在農(nóng)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(dá) 50%以上。土地利用的類型主要包括污泥的農(nóng)田利用、林地利用、園林綠化利用以及用于嚴(yán)重?cái)_動(dòng)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(fā)展起來的一種較新的工藝，它將生物干化處理技術(shù)與土地利用處置方法有機(jī)結(jié)合，利用微生物好氧發(fā)酵過程中有機(jī)物的降解所產(chǎn)生的生物熱能，通過過程調(diào)控手段促進(jìn)水分蒸發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)快速去除污泥中水分。對于重金屬不超標(biāo)的污泥，生物干化處理后的產(chǎn)品可用于農(nóng)用，具有很大的應(yīng)用潛力。
五、我國污水處理廠污泥處置情況及發(fā)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(shè)過程中，約80%的污水處理廠實(shí)現(xiàn)了污泥的濃縮脫水，達(dá)到了一定程度的減容，但由于處置目標(biāo)的不確定，投資不足污泥在污水處理廠內(nèi)未實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化處理。這使得大批已經(jīng)建成投運(yùn)的污水處理設(shè)施的環(huán)境效益大打折扣，其核心問題在于城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理環(huán)節(jié)上實(shí)現(xiàn)了污泥的初步減容，但未在廠內(nèi)實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化，以及后續(xù)的安全處置及監(jiān)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(wèi)生填埋、污泥農(nóng)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(jù)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(fā)達(dá)國家。
圖2 我國污泥處置方式示意圖
結(jié)語
總之，在處理污水處理廠中的污泥的時(shí)候一定要采用先進(jìn)的技術(shù)、工藝、設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)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(fā)新的自然資源。
參考文獻(xiàn)：
[1]黃韻,楊小浩. 淺析城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)及發(fā)展方向[J]. 資源節(jié)約與環(huán)保,2014,02:127.