時(shí)間：2024-01-30 15:13:59
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中圖分類號(hào)：U664文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
引言
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的日益加快，城市污水污泥作為城市發(fā)展中的產(chǎn)物，必須及時(shí)得到有效的處理，進(jìn)而維持城市經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展的穩(wěn)定環(huán)境。隨著我國(guó)人民的生活水平的不斷提高。人們對(duì)生活環(huán)境的質(zhì)量要求也不斷地提高。而社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，使環(huán)境問(wèn)題日益突出，尤其是城市水環(huán)境的惡化，加劇了水資源的短缺，影響著人民群眾的身心健康，已成為城市可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重制約因素。
一、當(dāng)前污水污泥處理處置的狀況和問(wèn)題
1. 污泥處理處置的現(xiàn)狀目前，我國(guó)污泥處理處置主要方法中，污泥農(nóng)用約占44.8％、陸地填埋約占31％、其它處置約10.5％、沒(méi)有出處置約13.7％，這些所謂的“處理”和“處置”基本上都是在一定的條件下估算的，如果嚴(yán)格地來(lái)說(shuō)以上數(shù)字將會(huì)有較大變化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)用于污泥處理處置的投資約占污水處理廠總投資的20～50％，可以看出，污泥處理處置處于嚴(yán)重滯后狀態(tài)。這給給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)
2.我國(guó)城市污水處理的現(xiàn)狀根據(jù)清華大學(xué)紫光投資公司統(tǒng)計(jì)資料，預(yù)計(jì)2001年一2005年污水排水增長(zhǎng)率為0．8％，2006年一2010年污水排放年增長(zhǎng)率為0．1％，這樣到2010年我國(guó)的年污水排水量為763億噸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有的淡水資源為34550億噸，其中地表水26000億噸，僅地表水污染造成的損失就達(dá)4278億元要治理這些水共需要投資21398億元?？梢?jiàn)由于水污染而造成的經(jīng)濟(jì)損失是巨大的，而治理費(fèi)用就更大了。
二、對(duì)污水污泥處理處置路線的認(rèn)識(shí)
1.常用的污泥處理技術(shù)
（1）污泥脫水污泥脫水主要是將污泥中的吸附水、毛細(xì)水和細(xì)胞內(nèi)水分離出來(lái)。一般大中型污水處理廠均采用機(jī)械脫水。污泥機(jī)械脫水主要包括：真空過(guò)濾脫水、壓濾脫水、離心脫水等。污泥經(jīng)脫水后其體積大幅度減小，降低了后續(xù)污泥處理處置的難度。近年來(lái)，污泥脫水技術(shù)得到了很大的發(fā)展，技術(shù)突破集中在污泥脫水前調(diào)理劑的研發(fā)和脫水機(jī)械設(shè)備的改進(jìn)等方面。
（2）污泥高溫好氧發(fā)酵污泥高溫好氧發(fā)酵是采用剪枝、落葉等園林廢棄物和礱糠、谷殼、秸桿等農(nóng)業(yè)廢棄物作為高溫好氧發(fā)酵添加的輔助填充料，利用自然界廣泛存在的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物，有控制地促進(jìn)污泥中可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的類腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的微生物學(xué)過(guò)程。污泥中各種有機(jī)物質(zhì)在酶的作用下，轉(zhuǎn)化成小分子的有機(jī)化合物、對(duì)土壤有利的腐殖質(zhì)，以及CO2、氨、水和無(wú)機(jī)鹽等，使之成為可被植物吸收利用的化學(xué)形態(tài)。污泥高溫好氧發(fā)酵不斷地分解有機(jī)物，堆體溫度不斷升高，可達(dá)到50℃～60℃，將其中的病原菌和寄生蟲(chóng)卵殺死，使之無(wú)害化。污泥高溫好氧發(fā)酵的產(chǎn)品稱為堆肥，，可以用作土壤改良劑和有機(jī)肥料。
（3）污泥厭氧消化污泥厭氧消化通過(guò)把污泥中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣和二氧化碳，消減有機(jī)物含量，產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行綜合利用。污泥厭氧消化可以穩(wěn)定污泥的泥性，降低污泥含水率，提高污泥的脫水效率。
（4）污泥熱干化污泥熱干化過(guò)程分為污泥與熱載體直接接觸和熱量由換熱設(shè)備提供兩種，目前應(yīng)用較多的有流化床干化、轉(zhuǎn)盤(pán)干燥、噴霧干化和空心槳葉式干化等工藝。污泥熱干化后污泥的臭味、病原物、粘度、不穩(wěn)定等負(fù)面特性得到顯著改善，降低了污泥含水率，節(jié)約了運(yùn)輸成本，提高了污泥熱值。
（5）污泥石灰穩(wěn)定干化采用石灰等無(wú)機(jī)藥劑對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理，可以降低含水率，提高污泥橫向剪切力和衛(wèi)生條件，有利于污泥的后續(xù)處置。污泥堿化穩(wěn)定干化技術(shù)原理是使用生石灰穩(wěn)定污泥，生石灰與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，此過(guò)程中釋放熱量，溫度及ph值提高，從而有效殺滅病原體，并分解有機(jī)物。
2.常用的污泥處置技術(shù)
（1）污泥填埋污泥填埋分為污泥單獨(dú)填埋和與城市垃圾、工業(yè)垃圾混合填埋。該處置方法具有簡(jiǎn)單、易行、成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是，污泥填埋也受土地約束以及受污泥填埋過(guò)程中產(chǎn)生的滲濾液和甲烷氣體等二次污染的影響。在我國(guó)，混合填埋應(yīng)該成為大部分污泥的出路，由于脫水后污泥含水率一般在75%以上，這一含水率通常不能滿足填埋場(chǎng)的要求，垃圾填埋廠不愿意接受污水處理廠的污泥，因此，污泥需要再經(jīng)處理才能送生活垃圾填埋場(chǎng)填埋。
(2)污泥建筑材料綜合利用污泥建筑材料綜合利用技術(shù)研究及應(yīng)用已成為熱點(diǎn)。污泥建筑材料綜合利用是指污泥的無(wú)機(jī)化處理，用于制作水泥添加料、制磚、制輕質(zhì)骨料和路基材料等。
（3）污泥土地利用污泥的土地利用通常是指在耕地上投布污泥，以利用污泥中的有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)物改善土壤質(zhì)量為目的的處理方法。污泥土地利用的方式主要包括城市園林綠化利用、土地改良和農(nóng)用利用等。從目前的趨勢(shì)來(lái)看，污泥土地利用必然是未來(lái)的發(fā)展方向，污泥中的有機(jī)質(zhì)可以補(bǔ)充到土壤中，并且消耗的能源較少。但就我國(guó)目前的情況來(lái)看，土地利用仍然存在很多瓶頸問(wèn)題。其中最主要是工業(yè)廢水處理方面的問(wèn)題，雖然工業(yè)廢水處理有很多嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，但有些標(biāo)準(zhǔn)可操作性差導(dǎo)致廢水偷排，這些廢水進(jìn)入市政污水后重金屬含量超標(biāo)，進(jìn)而約束了土地利用的可能性。
（4）污泥焚燒污泥焚燒是指污泥在一定溫度、氣相充分有氧的條件下，利用焚燒爐將脫水污泥加溫干燥，再用高溫氧化污泥中的有機(jī)物，使污泥成為少量灰燼。污泥焚燒一般采用流化床工藝，分為固定（鼓泡）流化床焚燒爐、循環(huán)流化床焚燒爐和回轉(zhuǎn)式流化床焚燒爐等。污泥焚燒工藝在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的大中城市應(yīng)用較廣，一般采用干化焚燒的聯(lián)用方式，提高污泥的熱能利用效率。從宏觀治理角度考慮，污泥焚燒將有機(jī)質(zhì)全部燒掉，總體成本費(fèi)用還是過(guò)高。
3.我國(guó)城市污水處理路線及措施面對(duì)新的形勢(shì)，總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，為了促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展，在城市污水處理發(fā)展上需要采取一些切實(shí)可行的措施。
（1）統(tǒng)籌規(guī)劃，變大集中為合理布局
由于認(rèn)識(shí)上的偏差，過(guò)去在城市污水處理的規(guī)劃布局上，一般都是把城市污水處理廠安排在城市的下游，靠管網(wǎng)攔截，重力自流，把城市污水輸送到城市污水處理廠，經(jīng)過(guò)處理后，再排放到下游的自然水體中去?，F(xiàn)在城市污水是一種資源了，必須重復(fù)利用。如果仍采取過(guò)去的規(guī)劃布局，城市污水處理完，如要利用就需要再重新鋪設(shè)新的管道，采用分級(jí)提升的辦法，輸送到城區(qū)用戶。這不僅造成了巨大的工程建設(shè)成本和土地資源的浪費(fèi)，而且還會(huì)形成極高的運(yùn)行成本，無(wú)論是從經(jīng)濟(jì)上，還是從社會(huì)實(shí)踐上都是行不通的。因此，沒(méi)有合理的污水處理廠的布局，就沒(méi)有水資源保護(hù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，也不可能實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。所以，必須改變過(guò)去“大集中，大排放”的規(guī)劃布局，按照“統(tǒng)籌規(guī)劃，合理布局，就近處理，有利使用”的原則，重新審視和調(diào)整城市污水處理廠的規(guī)劃布局，適當(dāng)采取分散、小型、多級(jí)、循環(huán)的方法，合理建設(shè)城市污水處理廠，促進(jìn)城市污水的再生利用。
關(guān)鍵詞：污泥處理；廢水處理；凈水廠；離心脫水
1 城市污染現(xiàn)狀
由于工業(yè)發(fā)展和人口不斷增加，丹東市工業(yè)廢水和生活污水不斷增加，工業(yè)廢水量80%未經(jīng)處理，生活污水除部分醫(yī)院污水經(jīng)處理外，其余全部未經(jīng)處理。工業(yè)廢水和生活污水均排入鴨綠江，使鴨綠江丹東段中下游受到比較嚴(yán)重的污染。丹東自來(lái)水總公司2009年2月曾對(duì)鴨綠江浪頭至愛(ài)河江段進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)，以四道溝水源污染最重，氯化物最高達(dá)2345.00mg/L，酚最高0.06mg/L，并有異嗅和異味，已不適宜作為生活飲用水水源。四道溝水源、江橋水源已改為工業(yè)水源。加之丹東市和鴨綠江對(duì)面的新義州市目前財(cái)政困難，城市污水處理廠均遲遲未能建設(shè)；由于鴨綠江是界河，既使經(jīng)多方努力，丹東市的污水處理工程能夠早日開(kāi)工，鴨綠江下游的污染問(wèn)題短時(shí)間內(nèi)也不可能得到徹底解決。近年來(lái)，由于江河水位下降，鴨綠江多處水源受到了海水倒灌污染的影響。
2 廢水處理措施
2.1 生產(chǎn)廢水
在凈水廠的凈化處理中，水廠濾池沖洗用水量約占凈水廠供水量的2.0%，為實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展，本工程兩座凈水廠均采取生產(chǎn)廢水回流至配水井的回收措施，以減少水量損耗。本工程通過(guò)設(shè)置回收水池，收集濾池反沖洗水，經(jīng)過(guò)一定的停留時(shí)間，使廢水中含有的較大顆粒得以沉降，如反沖洗跑漏的濾料等。
設(shè)置回收水池的重要作用是，消除濾池間歇式反沖洗給回流帶來(lái)的脈沖效應(yīng)，降低對(duì)配水井產(chǎn)生的擾動(dòng)，而且反沖洗水中含有濾料中截留的微粒絮體，這種絮體仍然具有一定的吸附能力，將之回流到水處理的前端，可以改善原水的絮凝條件，尤其在低溫低濁時(shí)期可起到增強(qiáng)處理效果、節(jié)省絮凝劑投加量的作用。
2.2 生活污水
四道溝凈水廠廠區(qū)生活污水經(jīng)過(guò)化糞池簡(jiǎn)單處理后，排入先于本工程建設(shè)的截流干管，送到下游約2.6km外的污水處理廠與其它城市污水一并處理。
蛤蟆塘凈水廠距市區(qū)較遠(yuǎn)，附近無(wú)截流干管可以利用，生活污水必須進(jìn)行處理，本工程選擇埋地式一體化污水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，處理后達(dá)標(biāo)排放至附近水體。
3 污泥處理措施
由于三道溝污水處理廠預(yù)計(jì)2018年初建成通水，早于本工程；且該污水處理廠截流干管從四道溝凈水廠旁邊經(jīng)過(guò)，又四道溝凈水廠場(chǎng)地有限，因此，四道溝凈水廠不建設(shè)泥處理系統(tǒng)，反應(yīng)池、沉淀池的排泥水直接排入截流干管，送到下游約2.6km外的污水處理廠與其它城市污水一并處理。
蛤蟆塘凈水廠距市區(qū)較遠(yuǎn)，附近無(wú)截流干管可以利用，需建設(shè)泥處理系統(tǒng)對(duì)反應(yīng)池、沉淀池的排泥水進(jìn)行處理。
在給水處理過(guò)程中，各凈水構(gòu)筑物均會(huì)沉降一定的污泥，與污水處理不同的是，這些污泥一般不含有毒物質(zhì)，成分以原水中的懸浮物及投藥產(chǎn)生的絮凝體為主。由于不含有毒物質(zhì)，對(duì)環(huán)境的毒害作用較小，而且排泥處理投資較高，因此，以往國(guó)內(nèi)給水處理產(chǎn)生的污泥一般不進(jìn)行處理，直接排放。目前，隨著環(huán)境保護(hù)要求的提高，對(duì)這部分污泥的處置提出了新的要求，雖然給水處理產(chǎn)生的污泥對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生毒害作用，但會(huì)造成受納水體混濁度提高，淤積河床，污染周圍環(huán)境。因此，本工程蛤蟆塘凈水廠污泥處理系統(tǒng)與水處理系統(tǒng)同步建設(shè)。
目前我國(guó)對(duì)給水污泥采取的主要處理工藝為：收集濃縮脫水外運(yùn)。收集主要針對(duì)絮凝池、沉淀池排泥，設(shè)置排泥池；濃縮可采用重力濃縮和機(jī)械濃縮方式，由于凈水廠排泥以原水中所含懸浮物為主，不同于污水處理的生物污泥，比較易于沉淀，因此適合采用重力濃縮方式處理；如采用機(jī)械濃縮，將消耗大量電能，造成能量的浪費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)用的增加。脫水一般采用機(jī)械脫水進(jìn)行處理，脫水后污泥外運(yùn)至垃圾填埋場(chǎng)實(shí)現(xiàn)污泥最終處置。
本工程蛤蟆塘凈水廠泥系統(tǒng)擬采用離心脫水機(jī)，該機(jī)具有工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、操作控制方便、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)；而且離心式脫水機(jī)消耗藥劑量較??；機(jī)器外形采用密封的形式，脫水間的工作環(huán)境比較清潔。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：城市污泥；處理；資源化利用
Abstract: There is an important research subject of deepening and utilization mode of disposal of sludge, which is of positive significance to protect environment. To avoid extreme waste of resources and rational use of sludge science has very important practical significance and economic value to society. This article mainly elaborated the city sludge treatment and disposal method for reuse, effectively promoted the process of the environmental protection of city sludge treatment.
Key words: city sludge; treatment; resource utilization
中圖分類號(hào)：[TU992.3]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
城市污泥是一種常見(jiàn)的固態(tài)污染物，但是如果將其進(jìn)行合理的加工，則會(huì)成為一種有用的資源。傳統(tǒng)城市污泥處理方式并沒(méi)有一定的規(guī)范化的污泥處理工藝以及科學(xué)化的污泥治理制度。 但是污泥堆積不僅會(huì)影響城市的面貌也會(huì)不利于環(huán)保工程的建設(shè)。 為此，我國(guó)推出了一系列的污泥處理處置措施、法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)，本文綜合講述了污泥的預(yù)處理措施及資源再利用的方式，為污泥處置研究提供了有力的依據(jù)。
1.污泥的預(yù)處理
污泥主要來(lái)源于污水處理廠， 剛排出的污泥中含有諸多的有害成為，且體積龐大，如果直接處理會(huì)有一定的難度，因此在對(duì)污泥進(jìn)行環(huán)?；幚碇皶?huì)對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理， 污泥的預(yù)處理方法主要包括污泥的穩(wěn)定化、消化、熱處理、脫水等處置方式，最終達(dá)到降低污泥中微生物含量、殺菌減量化的目的。 此外，經(jīng)過(guò)預(yù)處理的污泥的成分、性質(zhì)發(fā)生改變，有利于后續(xù)能源和資源的再利用。
1.1 污泥的穩(wěn)定化
常用的 3 種污泥穩(wěn)定的方法有：消化法、堿性穩(wěn)定化和熱處理法。
1.1.1 污泥的消化
污泥的消化是指在人工控制下， 利用好氧或厭氧微生物的代謝作用將污泥中的有機(jī)物質(zhì)分解為氣體和殘余穩(wěn)定物， 主要包括好氧消化和厭氧消化。 好氧消化法的降解程度高，易脫水，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，但運(yùn)行費(fèi)用高，消化污泥量少，隨溫度波動(dòng)污泥的降解程度的波動(dòng)較大，故相較之下厭氧消化較常用，該方法可以顯著減少污泥體積，消除惡臭，較易脫水，污泥性質(zhì)穩(wěn)定，更宜作肥料。
1.1.2 堿性穩(wěn)定法
堿性穩(wěn)定法最主要的目的就是控制污泥的酸堿度，當(dāng)污泥的 PH 值調(diào)節(jié)到 11.0~12.0 是，可以直接作為農(nóng)田中的肥料。 具體的處理方法為：向城市污泥中加入一定量得強(qiáng)堿物質(zhì)，如石灰、水泥窯灰等。 另外，這種處理方法也能夠殺滅污泥中所包含的病原體，抑制微生物的活性，降低惡臭和鈍化重金屬。
1.1.3 污泥的熱處理
熱處理方法能夠是污泥趨于穩(wěn)定化，污泥中含有大量的水分，通過(guò)熱處理工藝的完成能夠是污泥固化，破壞污泥中結(jié)合水的結(jié)構(gòu)，對(duì)污泥的熱處理的方式包括常壓下 30~75℃和 75~190℃兩個(gè)處置階段。 此外，污泥經(jīng)過(guò)熱處理工藝后，可以殺滅其中的微生物和寄生蟲(chóng)，且能夠除去臭味。 經(jīng)過(guò)熱處理后的污泥能夠達(dá)到減量的目的。 但是經(jīng)該方法處理后，部分可溶性有機(jī)物質(zhì)、有毒重金屬及 NH3-N 易溶出回流到原污水中，從而造成處理出水水質(zhì)下降。
1.2 污泥的濃縮和脫水
為了便于對(duì)污泥的運(yùn)輸管理， 必須對(duì)污泥進(jìn)行必要的濃縮和脫水處理。 污泥的濃縮技術(shù)主要包括重力壓縮、、氣浮濃縮、離心濃縮、轉(zhuǎn)鼓機(jī)械濃縮、帶式濃縮機(jī)濃縮等，經(jīng)過(guò)濃縮后污泥的含水率可達(dá)到 95%~97%，經(jīng)過(guò)濃縮處理后的污泥大大降低了自身的質(zhì)量。
經(jīng)過(guò)濃縮處理后的污泥，污泥大部分的質(zhì)量源于其中所含的水分，因此脫水處理時(shí)污泥減量化的最佳途徑。 具體的脫水措施主要包括兩種：自然干化和機(jī)械脫水。 自然干化需基于氣候干燥的條件下才能夠發(fā)揮作用。 事實(shí)上，機(jī)械脫水是一種常見(jiàn)的污泥脫水處理方式，相對(duì)于自然干化，機(jī)械脫水的處理效率較高。
2.污泥的處理處置方法
污泥處置是根據(jù)污泥的最終去向，將污泥進(jìn)行利用或無(wú)害化處理，傳統(tǒng)上大多采用填埋、投海和棄置堆放、焚燒方式，雖然簡(jiǎn)單易行，但是會(huì)帶來(lái)占用土地、污染地下水或海洋環(huán)境、填埋場(chǎng)滲水等問(wèn)題，并未從根本上解決環(huán)境問(wèn)題，給生態(tài)環(huán)境埋下安全隱患，這些方法也逐漸被環(huán)境法案和國(guó)際公約等制約。 為避免污泥對(duì)環(huán)境的二次污染，人們已認(rèn)識(shí)到污泥處理的優(yōu)先順序是減容、利用、廢棄，污泥的利用和資源化成為研究主流。 污泥的有效利用可分為土地利用和熱能利用，具體方法主要包括污泥堆肥、焚燒、生物瀝浸等。 以下我們以污泥焚燒為例做簡(jiǎn)要說(shuō)明。
3.污泥的資源化利用方案
從傳統(tǒng)的意義上講，污泥是一種廢棄物，但是清潔生產(chǎn)的理論中沒(méi)有廢物的概念，所謂廢物實(shí)際是放錯(cuò)了位置的資源。 如果對(duì)污泥進(jìn)行合理的處理利用，污泥也可以成為其他過(guò)程的原材料，即污泥的根本出路是化害為利、 實(shí)現(xiàn)資源化污泥處理方案時(shí)需要因地制宜。 目前污泥的資源化利用方式主要包括土地利用、建材利用、環(huán)保材料、熱能利用等。
3.1 土地利用
污泥的土地利用是一種積極、安全有效的污泥資源化處置方式，主要有農(nóng)田利用和城市園林綠化或林地利用。
3.2 建材利用
污泥是一種黏土質(zhì)資源， 同時(shí)含有大量的 Si，Al，Ca，F(xiàn)e 等成分，將其干化、磨細(xì)后與黏土或粉煤灰按一定比例摻和，在高溫下烘焙燒結(jié)可使污泥穩(wěn)定化，并用于制成建筑材料。 該法可達(dá)到處置污泥和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的雙重目的。 以污泥制磚為例，其原理是利用污泥焚燒灰的成分與黏土的化學(xué)成分相似。 目前，國(guó)內(nèi)外比較常見(jiàn)的城市污泥制磚技術(shù)主要有兩種，一種是城市污泥焚燒灰添加適量輔料成型燒結(jié)制磚；另一種方法是直接將城市污泥干燥、 利用方式主要包括土地利用、 建材利用、環(huán)保材料、破碎后與黏土或粉煤灰等輔料以一定比例混合，燒結(jié)制磚，同時(shí)還可利用污泥的潛在熱值，節(jié)約制磚成本。
3.3 環(huán)保材料
3.3.1 污泥制吸附劑
對(duì)于含碳較多的生化污泥， 在一定高溫下， 以污泥為原料通過(guò)化學(xué)途徑將其制成含碳吸附劑， 為生化污泥的處置和利用提供了一條新途徑。 制得的吸附劑可用于去除污水中的懸浮物和有機(jī)物，COD 去除率高，是一種性能良好的有機(jī)廢水吸附凝聚劑。 吸附飽和的吸附劑若不能再生，還可以在一定條件下用作燃料進(jìn)行燃燒，污泥中有害成分被徹底氧化分解。 如日本以脫水污泥濾餅為原料，經(jīng)過(guò)高溫碳化脫水， 酸洗去雜質(zhì)， 堿活化后制成了高性能的活性炭，其細(xì)孔比常規(guī)活性炭比表面積大， 吸附能力強(qiáng)。 也有研究者利用石化污泥成功制備用于吸附溢油的吸附劑，經(jīng)過(guò)碳化和活化處理后，去油率可達(dá) 99.6%。
3.3.2 污泥制絮凝劑
從剩余活性污泥中提取一些可絮凝的微生物菌種， 通過(guò)微生物技術(shù)對(duì)其進(jìn)行發(fā)酵、抽取、精制，合成一種生物高分子化合物，此種高分子絮凝劑能夠?qū)⒊鞘形鬯幚韽S的剩余活性污泥消化掉， 此種物質(zhì)不僅能夠容易加工處理，而且具有很好的經(jīng)濟(jì)性。
4.結(jié) 語(yǔ)
污泥經(jīng)過(guò)處理處置后，可以根據(jù)不同的情況進(jìn)行資源化利用。 上述的幾種污泥處理與資源化方法基本上囊括了現(xiàn)今主流的資源化利用處理方法，涵蓋面廣，對(duì)各種不同組分組成的污泥具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。 此外污泥的處理還應(yīng)兼顧環(huán)境生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益平衡，盡可能地提高污泥處理與資源化利用的效率。 所以今后在開(kāi)發(fā)污泥處理處置與資源化方法的同時(shí)應(yīng)考慮環(huán)境的承載能力、 工程施工的可能性和經(jīng)濟(jì)上的可行性，盡可能使污泥被資源化利用。
【參考文獻(xiàn)】
李兵，尹慶美，張華等.污泥的處理處置方法與資源化［J］.安全與環(huán)境工程.2004，11
譚江月，龍炳清，朱明等.城市污水處理廠污泥的處理處置及有效利用［J］.新疆環(huán)境保護(hù)，2003，25
關(guān)鍵詞：污水處理廠;污泥處理;污泥處置
Abstract: the sewage sludge disposal is the important link of the urban sewage treatment, and the measure sewage treatment result the important standard, how to deal with the scientific and disposal of sewage sludge, discusses how to effectively use the sludge measures and approaches, is our sewage treatment plant, the public and the related government department issues of common concern.
Keywords: sewage treatment plants;sludge treatment; Sludge disposal
中圖分類號(hào)：U664.9+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1污泥處理處置現(xiàn)狀
隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，人民生活水平的逐步提高，城市受污染程度由低向高逐漸演變，一些發(fā)達(dá)的資本主義國(guó)家由于污水的污染，使人民身體健康受到威脅的沉痛教訓(xùn)（如，日本國(guó)骨疼病、水俁病的出現(xiàn)），引起人們的關(guān)注和政府部門的高度重視。
2污泥對(duì)環(huán)境的污染
（1）污泥鹽分的污染
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(duì)養(yǎng)分的吸收，甚至對(duì)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)分的流失。
（2）病原微生物的污染
污水中的病原體（病原微生物和寄生蟲(chóng)）經(jīng)過(guò)處理還會(huì)進(jìn)入污泥。新鮮污泥中檢測(cè)得到的病原體多達(dá)千種，其中危害較大的是寄生蟲(chóng)。Polan和Jones（1992）認(rèn)為污泥中病原體對(duì)人類或動(dòng)物的污染途徑4種：①直接與污泥接觸；②通過(guò)食物鏈與污泥直接接觸而感染；③水源被病原體污染；④病原體首先污染了土壤，然后污染水體。污泥農(nóng)用引起的潛在疾病被認(rèn)為主要與沙門氏菌和絳蟲(chóng)卵有關(guān)。
（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(duì)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(yíng)養(yǎng)化，進(jìn)入地下引起地下水的污染。
（4）有機(jī)物高聚物污染
城市污泥含有有苯、氯酚等有毒物質(zhì)。盡管目前國(guó)內(nèi)外對(duì)城市污泥中有機(jī)污染物的研究并不多，但是一些國(guó)家對(duì)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。
（5）重金屬污染
在污水處理過(guò)程中，70％～90％的重金屬元素通過(guò)吸附或沉淀而轉(zhuǎn)移到污泥中。一些重金屬元素主要來(lái)源于工業(yè)排放的廢水如鎘、鉻；一些重金屬來(lái)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?，重金屬將積累于地表層。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污泥有效處置和處理的途徑
（1）衛(wèi)生填埋
衛(wèi)生填埋操作相對(duì)簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用較小，處理費(fèi)用較低，適應(yīng)性強(qiáng)。但是其侵占土地嚴(yán)重，如果防滲技術(shù)不夠，將導(dǎo)致潛在的土壤和地下水污染。污泥衛(wèi)生填埋始于20世紀(jì)60年代，到目前為止已經(jīng)發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的污泥處置技術(shù)。
（2）污泥農(nóng)用
污泥農(nóng)用投資少，能耗低，運(yùn)行費(fèi)用低，其中有機(jī)部分可轉(zhuǎn)化成土壤改良劑成分，因此污泥土地利用被認(rèn)為是最有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N處置方式。這種處置方式是把污泥應(yīng)用于農(nóng)田、菜地、果園、林地、草地、市政綠化、育苗基質(zhì)及嚴(yán)重?cái)_動(dòng)的土地修復(fù)與重建等?？茖W(xué)合理地土地利用，可減少污泥帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)。
（3）污泥焚燒
以焚燒為核心的處理方法是最徹底的處理方法，它能使有機(jī)物全部碳化，殺死病原體，可最大限度地減少污泥體積，但是其缺點(diǎn)在于處理設(shè)施投資大，處理費(fèi)用高，有機(jī)物焚燒會(huì)產(chǎn)生二惡英等劇毒物質(zhì)。為防治焚燒產(chǎn)生二惡英等有害氣體，要求焚燒溫度高于850℃。焚燒后產(chǎn)生的焚燒灰可以改良土壤、筑路，制磚瓦、陶瓷、混凝土填料等。此外，已經(jīng)有一些公司正在開(kāi)發(fā)將脫水污泥制成燃料以發(fā)電的新技術(shù)。在國(guó)內(nèi)由于其一次性投資和處理成本大、焚燒煙氣需進(jìn)一步處理等問(wèn)題而一直未得到廣泛的應(yīng)用。
（4）污泥干化和熱處理
污泥干化能使污泥顯著減容，體積可以減少4～5倍，產(chǎn)品穩(wěn)定、無(wú)臭且無(wú)病原生物，干化處理后的污泥產(chǎn)品用途多，可以用作肥料、土壤改良劑、替代能源等。早在20世紀(jì)40年代，日本和歐美就已經(jīng)用直接加熱鼓式干燥器來(lái)干燥污泥，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，污泥干化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)正逐步顯現(xiàn)出來(lái)。
（5）污泥堆肥
堆肥化技術(shù)是國(guó)際上從60年代迅速發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新興生物處理技術(shù)。雖然國(guó)外將污泥堆肥處理后制成復(fù)合肥已經(jīng)相當(dāng)普遍，但是國(guó)內(nèi)污泥堆肥的商品化生產(chǎn)正在蓬勃地發(fā)展中。我國(guó)的深圳、太原、石家莊、西安等地已經(jīng)出現(xiàn)了污泥堆肥產(chǎn)品。
（6）海洋傾倒
海洋傾倒操作簡(jiǎn)單、對(duì)于沿海城市來(lái)說(shuō)其處理費(fèi)用較低，但是，隨著生態(tài)環(huán)境意識(shí)的加強(qiáng)，人們?cè)絹?lái)越多地關(guān)注污泥海洋傾倒對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境可能存在的影響。但是從1998年底，歐共體城市廢水處理法令（91／271／EC）已經(jīng)禁止其成員國(guó)向海洋傾倒污泥。
4、污泥處理處置過(guò)程中保障措施
（1）有序推動(dòng)污泥處置工作的政府政策和技術(shù)方案的指導(dǎo)
區(qū)域主管部門，要根據(jù)本地區(qū)的特點(diǎn)，組織相關(guān)政府部門制定污泥處置的政策，以及污泥處置的技術(shù)方案選擇思路。
（2）落實(shí)好污泥處置有關(guān)的扶持政策
各級(jí)部門要切實(shí)認(rèn)真地落實(shí)國(guó)家有關(guān)城市污水處理廠污泥處置的優(yōu)惠政策，要統(tǒng)籌安排好環(huán)境保護(hù)財(cái)政專項(xiàng)資金，加大對(duì)污泥處置基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入。
（3）嚴(yán)格杜絕工業(yè)廢水進(jìn)入城鎮(zhèn)污水處理廠
雖然城鎮(zhèn)污水處理廠污泥含有大量的有機(jī)物、豐富的氮磷等營(yíng)養(yǎng)物，但是污泥中含有重金屬等有害物質(zhì)，很難找到利用的市場(chǎng)。因此，嚴(yán)格杜絕工業(yè)污水進(jìn)入城鎮(zhèn)污水處理廠，從源頭上加強(qiáng)工業(yè)污染的監(jiān)管，從而為各地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥資源化利用做好準(zhǔn)備。
（4）污泥處理處置的技術(shù)保障
要根據(jù)地區(qū)污泥的物化特性，并結(jié)合本區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，探討和研究適合本區(qū)域的污泥處置技術(shù)路線，真正實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化的目的。
（5）加大污水處理廠的技術(shù)革新和管理力度
由于這10年來(lái)全國(guó)各地大規(guī)模的建設(shè)污水處理廠，出現(xiàn)相應(yīng)的問(wèn)題有：①嚴(yán)重缺少污水處理方面的技術(shù)人員，技術(shù)力量薄弱；②污水處理廠技術(shù)落后（目前河南省很多地區(qū)污水廠處理廠都在提標(biāo)）；③管理人員管理水平不足，這樣就造成產(chǎn)生污泥量的多少、污泥的含水率多少和污泥處理處置的成本多少，這些數(shù)據(jù)都在浮動(dòng)，影響污泥的處理和處置效果，因此，緊迫需要加大污水處理廠的技術(shù)革新，以及管理水平的提高。
5新密市在污泥處理處置過(guò)程中的進(jìn)展和措施
目前，我縣已經(jīng)建成縣城市污水處理廠一座和七座鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠，而且其它鄉(xiāng)鎮(zhèn)正在陸續(xù)建設(shè)，污水處理廠污泥逐年增加。因此，污水處理廠的污泥處理處置事在必行。根據(jù)河南省的《專項(xiàng)規(guī)劃》和環(huán)保部門的要求，我縣從各相關(guān)部門抽調(diào)業(yè)務(wù)骨干，成立污泥治理專項(xiàng)小組，在選擇污泥處理處置方案時(shí)，專項(xiàng)小組成員本著環(huán)境安全、資源投入產(chǎn)出和收益影響比四個(gè)方面來(lái)考慮污泥處理方案，同時(shí)兼顧環(huán)境生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益三者之間的平衡。根據(jù)本地區(qū)以及周邊的地區(qū)在處置污泥時(shí)地理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)水平、技術(shù)措施、交通運(yùn)輸、能源、污泥利用市場(chǎng)和容量等因素，最終確定污泥處理處置方案，擬在新密市袁莊鄉(xiāng)建設(shè)由鄭州天源環(huán)?？萍加邢薰九d建的年產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥5萬(wàn)噸的項(xiàng)目，該項(xiàng)目以新密市金門污水處理有限公司污泥、鄭州拓洋實(shí)業(yè)有限公司污泥、豫密制藥等中藥廠以及秸稈粉為主要原料，采用翻拋機(jī)自動(dòng)發(fā)酵工藝生產(chǎn)有機(jī)肥料。建成后可解決污泥的問(wèn)題。
6結(jié)束語(yǔ)
面對(duì)我國(guó)污泥產(chǎn)生和處理處置狀況，今后需要采取的策略是：首先，污水處理廠應(yīng)當(dāng)重視污泥處理和處置，加強(qiáng)污泥管理力度。其次，國(guó)家和行政管理部門應(yīng)當(dāng)加速建立和完善污泥處理處置的相關(guān)法規(guī)。國(guó)家鼓勵(lì)民間資本對(duì)污泥處理處置項(xiàng)目進(jìn)行融資，逐步組建一批按市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律運(yùn)轉(zhuǎn)和管理的因地制宜的城市污泥處理處置中心。
參考文獻(xiàn)
（1）國(guó)家住建部《關(guān)于全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施2011年第四季度建設(shè)和運(yùn)行情況的通報(bào)》
關(guān)鍵詞：活性污泥法；污水處理；原理；問(wèn)題；措施
前言
當(dāng)前城市化進(jìn)程中工業(yè)發(fā)展速度較快，這也使城市污水中工業(yè)廢水所占比例較大，工業(yè)廢水排放過(guò)程中雖然經(jīng)過(guò)了一定的處理，但很多情況下都沒(méi)有達(dá)到國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)，因此需要對(duì)這些污水進(jìn)行二次處理，即通過(guò)物理凈化、生物進(jìn)化及化學(xué)凈化等污水處理方式來(lái)對(duì)污水進(jìn)行有效控制。這其中活性污泥法作為生物進(jìn)化方法，能夠利用自然界中的微生物來(lái)對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，從而達(dá)到凈化污水的目的。
1 活性污泥法處理污水的基本原理分析
在利用活性污泥法對(duì)污水處理過(guò)程中，主要是利用活性污泥中的一些好氧細(xì)菌來(lái)氧化、吸附污中的有機(jī)物，并對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行分解，使其轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化。
活性污泥法作為生物化學(xué)污水處理方式的一種，需要在有氧條件來(lái)進(jìn)行，主要是依靠好氧的細(xì)菌，利用細(xì)菌自身分泌的體外酶來(lái)分解水中的膠體性有機(jī)物，使其轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蛉芙獾挠袡C(jī)物狀態(tài)，同時(shí)借助于好氧細(xì)菌細(xì)胞膜使這些可以溶解的有機(jī)物參透到其他新的細(xì)胞內(nèi)部，即將有機(jī)物氧化控制、分解和合并為新的細(xì)胞主體，并在細(xì)菌體內(nèi)酶作用下將有機(jī)物分解為二氧化碳和水，使污水達(dá)到預(yù)期的凈化效果。
2 活性污泥法在污水處理中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題
2.1 污泥上浮
在活性污泥法處理污水過(guò)程中，特別是在二沉池內(nèi)，對(duì)污泥的沉降性能會(huì)產(chǎn)生較大的影響，其中很大一部分污泥可能無(wú)法沉降，部分會(huì)隨著水流流走，部分會(huì)從池下浮起漂走，從而對(duì)出水的水質(zhì)帶來(lái)較大的影響。導(dǎo)致這種問(wèn)題發(fā)生不僅存在管理上的問(wèn)題，同時(shí)還有設(shè)計(jì)上的問(wèn)題。導(dǎo)致二沉池污泥上浮的原因大致有污泥膨脹、污泥脫氮上浮及污泥腐化等幾個(gè)方面。
2.1.1 污泥膨脹
污泥膨脹是污泥上浮的重要原因，正常情況下，活性污泥具有較好的沉降性，含水率也較好。但是如果活性污泥出現(xiàn)變質(zhì)，污泥中的含水率增加，就會(huì)導(dǎo)致污泥體積膨脹而出現(xiàn)沉淀困難的現(xiàn)象。出現(xiàn)污泥膨脹主要是由于污泥內(nèi)的絲狀細(xì)菌大量繁殖，致使污泥塊出現(xiàn)松散而降低密度，最終導(dǎo)致污泥膨脹。
2.1.2 污泥脫氮上浮
在曝氣池中，一旦曝氣時(shí)間較長(zhǎng)或是曝氣量較大時(shí)，在曝氣池中會(huì)產(chǎn)生高度硝化作用，從而導(dǎo)致混合液中會(huì)有較多的硝酸鹽出現(xiàn)，這種情況下，二沉池極易出現(xiàn)反硝化現(xiàn)象，從而造成污泥上浮。當(dāng)混合液硝酸鹽較高時(shí)，將其靜止沉淀，在開(kāi)始時(shí)污泥具有較好的沉降效果，但在后續(xù)過(guò)程中則會(huì)在反硝化作用下產(chǎn)生氮?dú)?，污泥中有小氣泡產(chǎn)生，造成污泥比重降低，污泥會(huì)出現(xiàn)整塊上升的現(xiàn)象，從而浮出水面。
2.1.3 污泥腐化
在曝氣量過(guò)小的情況下，二沉池內(nèi)的污水會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間滯留的現(xiàn)象，亦或是二沉池排泥不暢，池內(nèi)氧氣含量降低，由此會(huì)導(dǎo)致污泥出現(xiàn)厭氧分解，產(chǎn)生大量的氣體而致使污泥上升。另外，當(dāng)構(gòu)筑物設(shè)計(jì)缺乏合理性時(shí)，污泥也會(huì)出現(xiàn)上浮問(wèn)題，通常情況下在設(shè)計(jì)時(shí)，污泥回流縫過(guò)大或是導(dǎo)流室斷面太小等，如果污泥回流縫較大，曝馇的運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)沉淀區(qū)液體產(chǎn)生一定波動(dòng)，在回流縫中會(huì)出現(xiàn)大量的微氣泡，這些氣泡會(huì)帶動(dòng)污泥上升。如果導(dǎo)流室的斷面設(shè)計(jì)太小，就會(huì)影響氣水分離，從而影響污泥的沉降性能。
2.2 活性污泥不增長(zhǎng)或減少
在利用活性污泥法來(lái)對(duì)污水進(jìn)行處理過(guò)程中，活性污泥的含量會(huì)因不同原因而出現(xiàn)不增長(zhǎng)或者減少的現(xiàn)象。減少是因?yàn)槲勰嗌细r(shí)會(huì)隨著水而流出，不增長(zhǎng)主要是活性污泥缺少養(yǎng)料的供應(yīng)，比如進(jìn)水中的有機(jī)物含量下降，活性污泥的生長(zhǎng)就會(huì)受到影響，所以會(huì)出現(xiàn)不增長(zhǎng)的現(xiàn)象，直接影響到污水處理效果。
2.3 泡沫問(wèn)題
在利用活性污泥法來(lái)對(duì)污水進(jìn)行處理過(guò)程中，曝氣池中產(chǎn)生的泡沫是影響污水處理的重要問(wèn)題。泡沫的產(chǎn)生可能是由于曝氣池中進(jìn)水時(shí)，在進(jìn)水中含有合成洗滌劑，或者是其他含有氣泡的物質(zhì)。曝氣池中的泡沫會(huì)直接導(dǎo)致活性污泥上升，降低污泥含量，從而影響到污水的處理效果。此外，曝氣池中的氣泡還會(huì)對(duì)表面曝氣的機(jī)械產(chǎn)生一定的影響，曝氣葉輪的充氧能力變化而影響到曝氣池的日常操作管理。
3 提高活性污泥法處理污水質(zhì)量的措施
3.1 污泥膨脹控制
為了能夠有效的控制污泥膨脹，則需要與進(jìn)水濃度和處理效果進(jìn)行有效結(jié)合，使曝氣量出現(xiàn)變更，確保有機(jī)物與曝氣量能夠維持在適當(dāng)?shù)谋壤秶鷥?nèi)。同時(shí)還要對(duì)排泥量和排泥時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，以此來(lái)預(yù)防絲狀菌污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生。同時(shí)還可以通過(guò)加強(qiáng)曝氣，使池中保持足夠的溶解氧，對(duì)于水中工業(yè)污水量較大的情況，可以適當(dāng)?shù)奶砑拥锘蚴橇谆?，將漂白粉或是液氯等加入到回流污泥中，以此?lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)絲狀菌的有效控制，另外，還可以通過(guò)調(diào)整PH值來(lái)消除絲狀菌。
3.2 污泥脫氮上浮問(wèn)題的處理
防止污泥脫氮上浮的措施如下：一是增加污泥回流量或及時(shí)排泥，以減少二沉池中的污泥量。二是減少曝氣量或縮短曝氣時(shí)間，以減弱硝化作用。三是減少二沉池進(jìn)水量，以減少二沉池的污泥量。
3.3 活性污泥不增長(zhǎng)或減少的解決辦法
在具體操作過(guò)程中，可以通過(guò)提高污泥沉淀效率來(lái)對(duì)污泥隨水流出的現(xiàn)象進(jìn)行有效防范，也可以增加進(jìn)水量，或是增加營(yíng)養(yǎng)物的投放量來(lái)解決活性污泥不增長(zhǎng)或減少的問(wèn)題。另外，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)物較少時(shí)，可以通過(guò)減少曝氣量，而營(yíng)養(yǎng)物較多時(shí)，則需要加大曝氣量，以此來(lái)促進(jìn)活性污泥的增長(zhǎng)。
3.4 控制泡沫的措施
對(duì)于控制曝氣池中泡沫的方法主要有三種，第一種為使用自來(lái)水或者是處理后的水噴灑在曝氣池的表面，這種做法的成本較低，操作簡(jiǎn)單，也會(huì)對(duì)控制泡沫起到較好的效果。但是使用自來(lái)水會(huì)導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)，使用處理后的水會(huì)對(duì)操作環(huán)境產(chǎn)生影響。第二種方法為使用消泡劑，比如柴油和煤油等，雖然價(jià)格低廉且效果好，但是投放量較大時(shí)會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生污染，所以此種方法應(yīng)該謹(jǐn)慎使用。第三種方法為增加曝氣池中的污泥濃度，這種方法是控制大量泡沫產(chǎn)生的根本方法，但是在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)因?yàn)榛亓魑勰嗔坎蛔愣鵁o(wú)法保證曝氣池中污泥的濃度。
4 結(jié)束語(yǔ)
當(dāng)前在污水處理過(guò)程中活性污泥法應(yīng)用十分廣泛，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，在運(yùn)行過(guò)程中和后續(xù)處理過(guò)程中都存在較多的問(wèn)題，因此需要加大對(duì)活性污泥法的研究力度，努力提高污水處理技術(shù)，加快推動(dòng)其向高效率、低能耗及簡(jiǎn)便方向的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]張濤.活性污泥法在污水處理中的應(yīng)用[J].科技資訊，2011（18）.
關(guān)鍵詞： 污水處理 污泥上浮控制措施
中圖分類號(hào)：U664.9+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、前言
污泥上浮是活性污泥自產(chǎn)生以來(lái)一直伴隨并常常發(fā)生的一個(gè)棘手的問(wèn)題。其主要特征是：污泥結(jié)構(gòu)松散，質(zhì)量變輕，體積膨大，沉淀壓縮性能差，SV值增大；大量污泥流失，出水渾濁；二沉池難以固液分離，回流污泥濃度低，使曝氣池中混合液濃度不斷降低，污染物去除效果變差。
我廠高、低濃污水均采用活性污泥法處理，在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)二沉池會(huì)發(fā)生污泥上浮現(xiàn)象，它直接影響出水水質(zhì)，并危害整個(gè)生化系統(tǒng)的運(yùn)作，從而使有機(jī)物的去除率下降。
二.污泥上浮的原因分析
2.1來(lái)水水質(zhì)的影響
2.1.1過(guò)量的表面活性物質(zhì)和油脂類化合物
這類物質(zhì)可以影響細(xì)胞質(zhì)膜的穩(wěn)定性和通透性，使細(xì)胞的某些必要成分流失而導(dǎo)致微生物生長(zhǎng)停滯和死亡。當(dāng)曝氣池進(jìn)水中含有大量這類物質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量泡沫（氣泡），這些氣泡很容易附聚在菌膠團(tuán)上，使活性污泥的比重降低而上浮。另外，當(dāng)進(jìn)水含油脂量過(guò)高時(shí)，經(jīng)過(guò)曝氣與混合，油脂會(huì)附聚在菌膠團(tuán)表面，使細(xì)菌缺氧死亡，導(dǎo)致比重降低而上浮。下表為我廠limis質(zhì)量管理系統(tǒng)檢測(cè)的低濃來(lái)水狀況：
表1 低濃提升池來(lái)水油含量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
從上表可以看出，2013年6月4日至7月22日，低濃來(lái)水僅有一次油含量在正常范圍之內(nèi)，6月4日油含量超標(biāo)37.6倍，7.4日超標(biāo)5倍，其余時(shí)間油含量大到無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)。這將給后續(xù)處理帶來(lái)巨大壓力，也將直接導(dǎo)致污泥性能的下降，引起污泥上浮。
圖1 來(lái)水中含油脂類化合物圖2 來(lái)水中含大量表滿活性物質(zhì)
當(dāng)曝氣池進(jìn)水中含有大量這類物質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量泡沫（氣泡），這些氣泡很容易附聚在菌膠團(tuán)上，使活性污泥的比重降低而上浮。
2.1.2生物系統(tǒng)處理負(fù)荷過(guò)大或過(guò)小
負(fù)荷（水量和濃度）變大，水量增加后，二沉池的停留時(shí)間縮短，活性污泥來(lái)不及沉降就流出二沉池，由此產(chǎn)生跑泥。同時(shí)，進(jìn)水濃度增高，會(huì)導(dǎo)致活性污泥活性增強(qiáng)，不利沉降，出水渾濁而帶有跑泥現(xiàn)象；而過(guò)于低負(fù)荷運(yùn)行，污泥老化后，微生物自身氧化、解絮，同樣會(huì)產(chǎn)生跑泥。
2.1.3來(lái)水營(yíng)養(yǎng)成分不均衡
進(jìn)水氨氮過(guò)高，C/N低，會(huì)使污泥膠體機(jī)制解體而解絮。進(jìn)水水質(zhì)中PH、毒物等突變，有毒及惰性物質(zhì)進(jìn)入生物系統(tǒng)等等，也會(huì)產(chǎn)生跑泥。下圖為limis質(zhì)量管理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的高濃提升來(lái)水狀況：
圖3高濃提升池來(lái)水氨氮監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
從上圖可看出，2013年6月4日至7月22日，高濃來(lái)水氨氮指標(biāo)合格率僅為20%，最高超標(biāo)8.5倍。
2.1.4 PH沖擊
活性污泥是一個(gè)動(dòng)態(tài)的微生態(tài)系統(tǒng)，過(guò)高或過(guò)低的pH值會(huì)影響活性污泥微生物胞外酶及存在于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞壁里酶的催化作用以及微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。當(dāng)連續(xù)流曝氣應(yīng)池內(nèi)pH＜4.0或pH＞11.0時(shí)，多數(shù)情況下活性污泥中微生物活性受到抑制，或失去活性，甚至死亡，以致發(fā)生污泥上浮。
研究表明當(dāng)進(jìn)水pH值為2.5－5.0和10.0－12.0時(shí)，pH值越低（或越高），污泥活性受抑制越嚴(yán)重，上浮污泥量越多。
2.1.5致毒性底物
對(duì)好氧活性污泥微生物有致毒作用的底物主要包括：含量過(guò)高的COD、有機(jī)物（酚及其衍生物，醇，醛和某些有機(jī)酸等）、硫化物、重金屬。高底物濃度可與細(xì)胞酶活動(dòng)中心形成穩(wěn)定的化合物，導(dǎo)致基質(zhì)不能接近，無(wú)法被降解，甚至使細(xì)胞中毒死亡。重金屬離子進(jìn)人細(xì)胞后主要與酶結(jié)合而使之失活或變性。微量的重金屬離子還能在細(xì)胞內(nèi)不斷積累最終對(duì)微生物發(fā)生毒害作用。而且廢水中有機(jī)物的突變，使原被馴化好的并能降解有機(jī)毒物的微生物減少或消失。
2.2操作條件影響
2.2.1溫度影響
溫度是影響微生物生長(zhǎng)和生存的重要因素之一。適宜活性污泥微生物生長(zhǎng)的溫度范圍為15－35℃。溫度過(guò)低，微生物活性不足；溫度過(guò)高，吸收細(xì)胞中生物化學(xué)反應(yīng)速度和生長(zhǎng)速率加快，超過(guò)45℃時(shí)會(huì)使活性污泥中大部分微生物死亡而上浮。另一方面，細(xì)胞的重要組成如蛋白質(zhì)、核酸等對(duì)溫度較敏感，隨溫度的升高而可能遭受不可逆的破壞。
2.2.2溶解氧影響
二沉池運(yùn)行狀況和生化池密切相關(guān)，一般控制生化系統(tǒng)好氧段DO在2-4mg/L之間。當(dāng)曝氣過(guò)度時(shí)，污泥攪拌過(guò)于激烈生成大量小氣泡附聚在絮體上，引起污泥上浮，耗氧速率下降，這種污泥色淺，象雪花片似的飄滿沉淀池表面，隨水流走。此時(shí)二沉池表現(xiàn)為漂有一層或者一片較厚的浮泥。
當(dāng)曝氣不夠，好氧池到二沉池的泥水DO偏低，在二沉池中缺氧發(fā)生反硝化，此時(shí)污泥成團(tuán)或成塊的上浮，呈灰色，若缺氧過(guò)久則呈黑色，并伴有氣泡。
2.2.3 反硝化引起的污泥上浮
上浮污泥色澤較淡，有時(shí)帶鐵銹色。造成原因是曝氣池內(nèi)硝化程度較高，含氮化合物經(jīng)氨化作用及硝化作用被轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，NO3-N濃度較高，此時(shí)若沉淀池內(nèi)因回流比過(guò)小或回流不暢等原因使泥面升高，污泥長(zhǎng)期得不到更新，沉淀池底部污泥可因缺氧而使硝酸鹽反硝化，產(chǎn)生的氨氣呈小氣泡集結(jié)于污泥上，最終是污泥大塊上浮。
2.2.4 回流量太大引起的污泥上浮
回流量突增，會(huì)使氣水分離不徹底，曝氣池中的氣泡帶到沉淀區(qū)上浮，這種污泥呈顆粒狀，顏色不變，上翻的方向是從導(dǎo)流區(qū)壁直向沉淀區(qū)壁成湍流翻動(dòng)。
2.2.5 二沉池池底積泥引起的污泥上浮
如果二沉池底泥發(fā)酵，產(chǎn)生的CO2和H2也會(huì)附聚在活性污泥上，使污泥比重降低而上浮。污泥腐化產(chǎn)生CH4、H2S后上浮，首先是一個(gè)個(gè)小氣泡逸出水面，緊接著有黑色污泥上浮。
與反硝化污泥不同之處在于污泥色黑，并伴隨強(qiáng)烈惡臭。產(chǎn)生的原因?yàn)槎脸赜兴澜窃斐煞e泥，時(shí)間長(zhǎng)即厭氧腐化，產(chǎn)生H2S，CO2，H2等氣體，最終使污泥向上浮。
2.2.6其他
若二沉池出現(xiàn)大范圍污泥成層上浮，則可能是污泥中毒；若二沉池上清液透明但帶有小污泥絮片，則可能是污泥絮解。
三．控制污泥上浮的措施
3.1應(yīng)急措施
3.1.1在曝氣池入口處投加藥物
投加鐵鹽、鋁鹽等混凝劑可以直接提高污泥絮凝性、壓密性，保證沉淀出水另外，投加一些能夠殺滅絲狀菌的藥劑，如氯氣、臭氧、過(guò)氧化氫等。氯加在回流污泥中也可以消除污泥膨脹現(xiàn)象。有效氯為10-20mg/l時(shí)，就能夠有效殺滅球衣菌，貝代硫菌。
3.1.2在二沉池投加PAC和PAM
事實(shí)證明在二沉池中直接投加PAC和PAM可以迅速提升污泥的密實(shí)性，減輕污泥上浮現(xiàn)象，投加順序?yàn)橄燃覲AC后加PAM,投加比例為PAC0.6g/L,PAM0.02g/L。
圖4污泥上浮時(shí)二沉池水 圖5加PAC、PAM后的二沉池水
采用這種方法一般能較快緩解污泥上浮現(xiàn)象，但這種方法不能從根本上進(jìn)行控制。而且投藥有可能破壞生化系統(tǒng)的微生物生長(zhǎng)環(huán)境，導(dǎo)致處理效果降低，所以，這種辦法只能做為臨時(shí)應(yīng)急時(shí)用。
3.2污水性質(zhì)的控制
3.2.1合理投加營(yíng)養(yǎng)鹽
生化池最佳C：N：P＝100：5：1,我裝置來(lái)水中氨氮較高，碳源、磷等營(yíng)養(yǎng)物不足，日常生產(chǎn)運(yùn)行中應(yīng)密切關(guān)注limis質(zhì)量管理系統(tǒng)，掌握來(lái)水營(yíng)養(yǎng)成分變化，根據(jù)情況及時(shí)補(bǔ)加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，我車間采用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為尿素、磷酸二氫鉀、綜合營(yíng)養(yǎng)劑等。
3.2.2保證生化池pH值在6.5－8.5之間
結(jié)合質(zhì)檢科和化驗(yàn)室每日的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，掌握生化池PH狀況，當(dāng)pH值低于5以下時(shí)，不僅對(duì)污泥膨脹會(huì)有利，而且對(duì)正常的生化反應(yīng)也會(huì)有一定的危害，故應(yīng)投加鹽酸和液堿調(diào)節(jié)pH值，保證生化池pH值在6.5－8.5 之間。
3.2.3合理控制水溫
我廠冬季比較寒冷，要注意冬季時(shí)的水溫，若水溫偏低應(yīng)加熱，因?yàn)榈蜏貢?huì)導(dǎo)致污泥膨脹的發(fā)生。采用鼓風(fēng)曝氣能有效地升高曝氣池內(nèi)水溫。
3.3調(diào)整工藝操作
3.3.1污泥因反硝化而上浮時(shí)，應(yīng)及時(shí)增加回流量或及時(shí)排除剩余污泥，降低MLSS、縮短HRT。
污泥回流量=污泥回流比（100﹪）×處理量
水力停留時(shí)間（HRT）=池子容積/流量
3.3.2污泥因腐化而上浮時(shí)，人工將其打碎，檢查擋渣板是否運(yùn)行正常，若經(jīng)常發(fā)生，則應(yīng)放空二沉池，用高壓水槍噴掉腐化的污泥塊。
3.3.3利用溶解氧測(cè)定儀對(duì)生化池曝氣量進(jìn)行日常監(jiān)測(cè)，控制缺氧段溶解氧濃度在0.2-0.5mg/L，好氧段溶解氧濃度控制在2-4mg/L。
3.3.4當(dāng)來(lái)水水質(zhì)差時(shí)，可對(duì)低濃終水進(jìn)行內(nèi)部回用，用以稀釋、調(diào)節(jié)生化池進(jìn)水中的有機(jī)物濃度，使其穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。
圖6 低濃終水補(bǔ)水至生化池流程圖
圖7 低濃回用水生化池補(bǔ)水效果圖
3.3.5污泥中毒引起的污泥上浮可以加大曝氣量，減少進(jìn)水量并清除死污泥。
五.結(jié)束語(yǔ)
二沉池污泥上浮是影響延安石油化工廠污水處理裝置水質(zhì)合格處理、達(dá)標(biāo)排放的重要因素。本文從來(lái)水水質(zhì)、工藝操作等多角度查找分析了污泥上浮的原因，并初步探討了相應(yīng)的預(yù)防控制措施，摸索出了一條適合本裝置的操作方法，可以極大的緩解二沉池的污泥上浮，保證了水質(zhì)的合格處理。
【參考文獻(xiàn)】：
[1] 北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院主編. 三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)（廢水卷）. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000, 495－498.
關(guān)鍵詞：污水處理廠；氧化溝；污泥膨脹；污泥沉降比；絲狀菌
Reason Analysis and Control
Measures of Sludge Bulking in Xinyi WWTP
ZHANGLingfeng
(Xinyi Wastewater Treatment Plant, Jiangsu, Xinyi 221400,China)
Abstract: Through the overall analysis, reason of the sludge bulking caused of industrial high density sewage in to the operation system, and the relevant control measures were taken, including controlling the influent quality, enhancing sludge discharge, improving DO in aeration tank and controlling sludge load. After the operation for more than half month, the effluent quality is superior to the first level B criteria specified in Discharge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plant (GB18918―2002).
Key words: WWTP; oxidation ditch; sludge bulking; sludge settling ratio; Filamentous fungus
新沂城市污水處理廠一期工程1999年4月開(kāi)工，2002年9月調(diào)試運(yùn)行，設(shè)計(jì)總規(guī)模3萬(wàn)噸，采用三槽式氧化溝工藝，二期工程采用厭氧水解+A段生化池+底曝氧化溝改良工藝，出水水質(zhì)按《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)日處理4萬(wàn)噸（其中前段調(diào)節(jié)、厭氧水解、A段生化池和中沉池作為一二期工程共用段，按7萬(wàn)噸/日設(shè)計(jì)，滿足一期工程提標(biāo)改造）。接納的廢水組成生活污水占60%，工業(yè)廢水占40%。由于排入進(jìn)水管網(wǎng)的部分工業(yè)廢水水質(zhì)成分復(fù)雜，且少數(shù)企業(yè)對(duì)環(huán)保重視不夠，導(dǎo)致進(jìn)水COD濃度最高時(shí)達(dá)到8000mg/l，活性污泥污泥系統(tǒng)極度惡化，僅僅一天半時(shí)間SV30達(dá)到80%，污泥膨脹嚴(yán)重，出水各項(xiàng)指標(biāo)均有所上升。
1 工藝流程
設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)見(jiàn)表1。
表1 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)
項(xiàng) 目 CODcr
（mg/l） BOD5
（mg/l） NH3-N
（mg/l） ss
（mg/l） TP
（mg/l） pH
進(jìn)水() 500 300 35 300 3 6~9
出水() 60 20 8 20 1 6~9
Tab.1Designinfluentandeffluentquality
新沂市城市污水處理工藝流程圖見(jiàn)圖1。
圖1新沂市城市污水處理廠工藝流程
Fig.1 Flow chart of wastewater treatment process
主要構(gòu)筑物已設(shè)計(jì)參數(shù)：
調(diào)節(jié)池。兩組，單組尺寸為48m×30m×7.3m，有效水深為6.5m，水力停留時(shí)間為6h，每組處理水量為1954.17m3/h。起著調(diào)節(jié)水量和均化水質(zhì)的作用。
A段曝氣池。兩組，單組尺寸為24m×10m×7.2m，有效水深為6m，水力停留時(shí)間為0.74h，溶解氧濃度為0.5mg/l。污泥產(chǎn)率系數(shù)為0.6kgDS/kgBOD5。起著吸附和水解的作用。
二期厭氧生物選擇池。兩組，單組尺寸為30m×8m×7m，水力停留時(shí)間為1h，有效水深為6m。
曝氣氧化溝。兩組，污泥齡為25d，有效水深為6m，水力停留時(shí)間為20.4h，污泥負(fù)荷為0.076kgBOD5/kgMLSS.d，缺氧區(qū)溶解氧濃度為0.5mg/l，好氧區(qū)濃度為2 mg/l，污泥濃度為4g/l，污泥回流比為100%，混合液回流比為200―400%，污泥產(chǎn)率系數(shù)為0.55 kgDS/kgBOD5。
3原因分析
二期工程調(diào)試正常運(yùn)行后，進(jìn)水組成由原來(lái)的純生活污水調(diào)整為生活污水：工業(yè)廢水為1：1，同時(shí)企業(yè)廢水偷排漏排現(xiàn)象較為嚴(yán)重，使本廠的進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大，處理系統(tǒng)長(zhǎng)期處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，有時(shí)進(jìn)水COD、SS指標(biāo)高達(dá)3000mg/l，總磷最高達(dá)15 mg/l，其它指標(biāo)也相應(yīng)增高，處理系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生污泥膨脹。
3.1 進(jìn)水水質(zhì)分析與控制
針對(duì)進(jìn)水COD、SS偏高、負(fù)荷偏大現(xiàn)象，對(duì)污水廠進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)廠外管網(wǎng)進(jìn)行普查，尋找源頭，在協(xié)調(diào)相關(guān)部門改善進(jìn)水水質(zhì)的同時(shí)，對(duì)每一個(gè)排放口的廢水進(jìn)行不定時(shí)采樣分析，也找到排污規(guī)律和特點(diǎn)，制定合理的運(yùn)行方案，調(diào)整好廠內(nèi)應(yīng)急設(shè)施。
9月下旬開(kāi)始對(duì)進(jìn)水進(jìn)行控制：首先通過(guò)減少進(jìn)水量盡量減少其對(duì)污水廠的沖擊，其次停止進(jìn)水。這樣一來(lái)增加了調(diào)節(jié)池停留時(shí)間，提高了其去除率；二來(lái)對(duì)氧化溝加大曝氣量，提高溶解氧；第三及時(shí)加強(qiáng)排泥，減少污泥齡；第四投加聚鋁強(qiáng)制降低出水指標(biāo)。
3.2 氧化溝運(yùn)行參數(shù)分析與控制
①溶解氧。一直以來(lái)，控制溝內(nèi)出水口溶解氧為2~4mg/l范圍內(nèi)，出水指標(biāo)也很穩(wěn)定。工業(yè)廢水混入進(jìn)水后，提高溶解氧到3~5 mg/l范圍內(nèi)，并指派專人負(fù)責(zé)掌握溶解氧變化。
②污泥濃度。以前MLSS值控制在較低水平，平均為3000 mg/l左右。從接納工業(yè)廢水以來(lái)，由于部分企業(yè)廢水可生化性較低，需要加大污泥量對(duì)少量廢水實(shí)現(xiàn)包裹去除，故盡量控制MLSS在4000 mg/l以上。
③有機(jī)負(fù)荷。長(zhǎng)期以來(lái)好氧池有機(jī)負(fù)荷一直控制在0.05―0.1 kgBOD5/(m3.d)，接納工業(yè)廢水后開(kāi)始控制在0.15 kgBOD5/(m3.d)左右。
④鏡檢。正常處理時(shí)鏡檢生物相主要以鐘蟲(chóng)、枝蟲(chóng)等比較活躍，工業(yè)廢水進(jìn)入后，引發(fā)絲狀菌，本廠絲狀菌主要為諾卡氏絲狀菌、1701N型絲狀菌、021型、球衣菌等。
控制措施及效果
根據(jù)數(shù)據(jù)分析、絲狀菌鑒定和有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，判斷主要是有毒的廢水和由于氧化溝有機(jī)負(fù)荷急劇增高，再加上氧化溝長(zhǎng)期曝氣不足引起污泥膨脹。為此采取了以下控制措施：
①控制進(jìn)水水質(zhì)。嚴(yán)防高濃度有毒廢水進(jìn)入收集管網(wǎng)。
②控制溶解氧。原有的溶解氧無(wú)法滿足微生物對(duì)高負(fù)荷廢水的降解消耗，低氧狀態(tài)下絲狀菌有很強(qiáng)的耐受力，故提高了溶解氧控制范圍。
③加強(qiáng)排泥，縮短泥齡。控制污泥齡在絲狀菌世代周期內(nèi)，一般控制在6―8d內(nèi)。
④控制污泥負(fù)荷。增加氧化溝內(nèi)MLSS濃度，控制污泥負(fù)荷超過(guò)設(shè)計(jì)值0.076kgBOD5/kgMLSS.d ，使其翻倍達(dá)到0.150kgBOD5/kgMLSS.d左右。
通過(guò)半個(gè)月的運(yùn)行控制，9月底SV30值開(kāi)始下降，到10月初SVI達(dá)到120mg/l，絲狀菌已經(jīng)被徹底控制，出水清澈，SS達(dá)標(biāo)，出水COD也由原來(lái)的60--80 mg/l降到30--50 mg/l，運(yùn)行系統(tǒng)全面恢復(fù)正常。
結(jié)論
①活性污泥中絲狀菌種類繁多，在條件適宜的情況下不會(huì)引起膨脹，只有在某一條件發(fā)生改變，適應(yīng)七生長(zhǎng)的某種絲狀菌開(kāi)始異常生長(zhǎng)而引起污泥膨脹，表現(xiàn)為SV30值異常升高，污泥沉降性能降低，稍有不慎就會(huì)引起較嚴(yán)重的膨脹，出水水質(zhì)超標(biāo)。而在輕度膨脹和進(jìn)水量適當(dāng)時(shí)，出水COD值反而較低，這與絲狀菌生長(zhǎng)消耗大量COD有關(guān)。
②由于活性污泥中絲狀菌種類繁多，因此引起膨脹的類型眾多，原因復(fù)雜，要控制絲狀菌的過(guò)度生長(zhǎng)，就要嚴(yán)格控制環(huán)境因素和合理控制運(yùn)行參數(shù)。
