污泥處理方案范文

導語：如何才能寫好一篇污泥處理方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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[關鍵詞] 污水；污泥；處理方案

[abstract] now China is undergoing a period of rapid economic development, the pace of urbanization, the urban sewage emissions increase, in this context, the reasonable suitable for the development of the urban sewage treatment technology and process, not only can alleviate the shortage of urban water resources situation, and maintenance of the ecological environment, the human society and economy will have a profound historical and realistic significance.

[key words] wastewater; Sludge; Treatment scheme

中圖分類號：U664.9+2文獻標識碼：A 文章編號：

隨著我國社會經濟和城市化的發展，城市污水處理廠的規模不斷擴大，處理程度不斷提高。到目前為止，全國已建成和在建的城市污水處理廠已近300座，污水處理能力為1000萬m3/d。

1. 城市綜合污水處理的概念

近年來，伴隨著科學技術的不斷提高，污水處理工藝有了較大的發展，通常來說城市綜合污水先經過初步處理或二級生化處理，處理后城市污水的主要污染物為氮、磷等富營養物質，然后再利用污水土地處理系統對它進行深度處理。一級處理主要是去除污水中懸浮狀態的固體污染物，方法有格柵、沉淀、沉砂、油分離、氣浮等。二級處理目的是大幅度去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機性污染物質，目前常用的處理方法為活性污泥法和它們的改良型，工藝為一、二級可以混合處理，有的部分已達到三級混合處理，為了更好地去除污水中氮和磷，又進一步研制了除磷脫氮技術。其特點是利用優勢菌種（主要為聚磷菌）在缺氧-厭氧-好氧處理過程中（特別在好氧過程中）需要大量吸氧以供生長的原理，從而降低污水中磷氮含量，使污水在這一過程中達到三級處理。

2. 城市綜合污水處理的分類

由于污水種類繁多，性質各異，故各污水處理策略上也有很不相同。

2.1 生活污水

通常以城市生活污水為例污水處理，只需經過一級處理與簡單的二級處理即可達到城市中水使用的水質要求，可能滿足工業循環水冷卻和家居如廁等用水的要求，達到中水回用的目的。膜生物反應器（MBR）是指將膜分離技術中的超微濾技術與污水處理中的傳統活性污泥法（CAS）相結合，用膜組件代替活性污泥法的二次沉淀池進行固液分離，達到去除懸浮物、細菌及大分子有機物的目的。MBR具有出水水質好，容積負荷高，占地面積小，剩余污泥產量低，操作管理方便等優點。

2.2 醫院污水

醫院污水是醫院或其他醫療機構在診治、預防疾病過程中產生的一類廢水，具有潛在傳染性和急性傳染性。其中含有多種微生物和傳染病原，如艾滋病、乙肝、丙肝、傷寒、痢疾、結核桿菌等病毒，被列為國家HW01.號危險污染物，如不經處理直接外排，病菌將通過水、土壤和大氣傳播，對人體造成威脅。此類污水經污水處理廠二級處理后，水質已經改善，細菌含量也大幅度減少，但細菌的絕對數量仍很可觀。

2.2.1氯消毒

氯消毒常用的有液氯法和次氯酸鈉法。液氯法是20世紀80年代國內最流行的方法，技術成熟，價格便宜，設備故障率和成本均明顯低于臭氧法，但氯氣泄漏現象時有發生，且易產生二次污染物：次氯酸鈉法是20世紀90年代應用于最多的方法，設備投資少，運行費用低，安全可靠，易管理，對于藥源可靠的地區在污水消毒中得到廣泛應用，但消毒作用不如氯氣強。

2.2.2 過氧化物消毒

過氧化物消毒劑最常用的有二氧化氯和臭氧。

二氧化氯與氯消毒的特性不同，它的殺菌機制主要是二氧化氯分子滲入細胞內，將核酸(DNA或RNA）氧化，以快速抑制微生物蛋白質的合成來破壞微生物的生存的。二氧化氯是被世界衛生組織（WHO）確認的一種高效強力殺菌劑，是國際上公認的氯系列消毒最理想的更新替代產品，為國家環境保護總局所推薦的，其最大的優點在于與腐殖質或有機物反應幾乎不產生發散性有機鹵物，不生成并抑制生成致癌物三鹵甲烷，也不與氨及氨基化合物反應。

臭氧消毒法，臭氧是一種極強的氧化劑，殺菌效果好，接觸時間短，氯的殺菌作用是漸時的，而臭氧的滅菌作用是快速、瞬時的。另外，臭氧不僅完全不產生致癌的三鹵甲烷，還能有效地降解和消除污水中的色、臭、味、酚、氰等污染物，除臭脫色效果好，使水溶解增加，現在西歐國家普遍使作，但投資大，設備故障率高電耗大，費用較氯化消毒高，而且由于臭氧化學性質極不穩定，直接帶了臭氧消毒的缺點，無法貯存，不易運輸，臭氧消毒后水中不能維持剩余臭氧，對細菌的生長難以控制，控制和檢測O3均需一定的技術，管理難度大。

2.2.3紫外線輻照消毒

紫外線輻照消毒具有廣譜殺菌性、能夠有效地殺滅各種病菌、細菌和原生菌，作為一種物理消毒方法，無毒性、蓄積毒性和腐蝕作物，操作簡單，不加化學藥劑，不產生二次污染消毒后的水無殘留輻射，缺點是紫外光源壽命短，若光照強度低時，殺菌效率不高，且無后續作用，不能大規模應用。

2.3工業污水

工業污水的水中由于含有大量的金屬離子，如汞、鉻、鎘等，以及堿、硫化物和鹽類等無機物而顯出獨特的顏色，污染性很強。如果工業污水直接進入水生生態系統中，微生物不但不能降低重金屬的濃度，相反還能富集、放大其效應。據研究表明：重金屬進入生物體后，能積累在某器官中造成累積性中毒，最終危害生命。

污水中污染無機物有的惡化水質，危害水生生物，危害農業；有的使人慢性中毒，破壞人體的正常生理過程，其中重金屬對人體危害最大，甚至致癌。然而工業污水無機物構成千差萬別，因此，對工業污水的有效治理，需要因地制宜，具體情況具體分析，以適宜的水處理技術與具體的工行業減污處理設備相結合，才能有效地降低工業污水中的毒害原素。最為有效的方法為工廠內生污水直接凈化，即直接在工業廠房或其附近采用有針對性的用污水處理方法。現在，工業污水的直接凈化技術是國家節能減排戰略中非常具有生命力的前沿技術。

3. 污泥處理

常用的污泥處理方法有：農業利用、衛生填埋、焚燒和投入海洋等。目前我國污泥處理仍以農業和衛生填埋為主。

3.1 衛生填埋

衛生填埋優點是投資省、實施快、方法簡單、處理規模大，缺點是對污泥的土力學性質要求較高，需要大面積的場地和大量的運輸費用，地基需作防滲處理以防地下水污染等。填埋目前仍是我國污泥處置的重要方法之一，但是從長遠看，常規填埋是一種不可循環的最終處置方式，需要大面積的土地，其應用比例將會逐漸減少。

3.2海洋傾倒

海洋傾倒是一種簡便、經濟的處理方法。對于那些靠近海岸的大型污水處理廠來說，將其液態污泥排海是一種方便的污泥處置方法。90年代英國、日本、美國相繼使用這種方法處理污泥，但投海會污染海洋，對海洋生態系統和人類食物鏈造成威脅，有鑒于此，污泥海洋傾倒已受到越來越多的反對，不得在水體中處置污泥。

3.3 土地利用（污泥農用）

我國是一個農業大國，無論是從經濟因素，還是從肥效利用因素出發，污泥的土地利用是符合我國國情的處置方法。污泥農用從我國具體情況來說是最可行、最現實的處置方案。污泥農用可大量處置污泥，原則上只有污泥達到國家有關標準就可用于農田；污泥參與農田的自然物質循環過程，污泥中的氮、磷、鉀、有機質和微量元素是良好的農用肥料，對農作物有增產作用；污泥中的有機質、腐殖質可改善土壤結構，是良好的土壤改良劑；污泥農業利用使生產費用降低，適合我國目前的經濟發展狀況。

3.4污泥堆肥

污泥堆肥農用的一個重要方面，它是利用污泥中的微生物進行發酵的過程。此技術早在 20世紀初，在歐洲就開發研究成功，開始只被用于城市垃圾的處理，后來這種方法被引用到污泥處理施用農田。

3.5. 污泥焚燒

污泥焚燒后，大大減量化。另外，污泥中所含有的重金屬在高溫下被氧化成穩定的氧化物，是制造陶粒、瓷磚等產品的優良材料。近年來，焚燒法得到了較大的發展，和其它各法相比，焚燒法有以下幾個突出的優點：大大地減少了污泥的體積和重量，因而最終需要處理的物質很小，有時焚燒灰可制成有用的產品；污泥處理速度快，不需長期儲存；污泥可就地焚燒，不需長距離運輸；④可以回收能量用于發電和供熱。

4. 結束語

4.1對污水的優化處理，不能單純從宏觀的角度對水量進行簡單的控制，要在了解污水處理的內在機制相互轉化的基礎上，同時考慮處理水量與水質兩方面的因素，只有將這兩方面結合起來，這樣的污水處理才更加客觀準確。

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關鍵詞：凈水廠;排泥水;直接處理;間接處理

Abstract:Directly emission of sludge water, without any treatment process, could be seriously harmful for water environment. According to the Interception Project of Changsha main city zone, the interception upgrading of water sludge for waterworks in Changsha is strictly required. Taking the 5th waterworks in Changsha for example, this paper proposed two upgrading scheme--direct processing and indirect processing of sludge water. After aking four aspects into consideration, such as environmental influence, construction investment, operating cost, and effects on urban drainage system, the indirection process was finally adopted for upgrading of sludge water system in the 5th waterworks of Changsha.

Keywords:waterworks;Sludge water; direct processing; indirect processing

中圖分類號：S276 文獻標識碼： A文章編號：2095-2104（2012）

供水廠在生產出自來水的同時, 也產生了大量含泥砂、有機物、混凝劑、微生物等的排泥水[1]。排泥水主要來自沉淀池和濾池反沖洗廢水，約占水廠總產水量的4%～7%[2]。這些廢水若不經處理直接排放，會造成水體污染、河道淤塞等一系列問題。因而，如何因地制宜的合理選擇排泥水處理方式，是水處理工作者面臨的重要問題。

長沙市第五水廠位于長沙市開福區，以株樹橋水庫為水源，工程設計總規模為30.0×104m3/d，分兩期建設，一期建設規模15×104m3/d，1990年10月正式投產，采用回流隔板絮凝池平流式沉淀池虹吸濾池液氯消毒工藝；二期建設規模15.0×104m3/d，1993年7月正式投產，采用回流隔板絮凝池平流式沉淀池普快濾池液氯消毒工藝。目前長沙市第五水廠排泥水未經處理直接排入湘江。

1排泥水水質分析

1.1排泥水水質簡介

排泥水主要成份為無機物、有機物和重金屬，陸在宏等人的研究成果[3]，排泥水污泥(干基)無機物分析結果見表1。排泥水的BOD5、CODcr含量如表2所示。排泥水中有機物(燒失量)含量為10%左右，無機物約為90%，排泥水中有機物、重金屬亦遠遠低于國家排放標準[3]。在凈水廠排泥水處理工藝選擇時主要考慮SS的處理。

表1 排泥水污泥(干基)無機物含量[3]

表2 排泥水BOD5、CODcr值[3]

1.2長沙市五水廠干泥量

給水廠排泥水來源于絮凝池、沉淀池排泥水及濾池反沖洗排水，排泥水中的污泥由水中懸浮物形成的污泥和藥劑產生的固體物組成，污泥量按照濁度和混凝劑投加量計算。排泥水干泥量計算采用如下公式計算：

TDS = Q(T×E1+A×E2) ×10-6

式中：

TDS—總干泥量（t/d）；

Q----設計水量（m3/d），按1.05倍設計總規模計算；

T----設計采用的原水濁度（NTU），株樹橋水庫水質符合CJ3020—93《生活飲用水水源標準》一級標準。常年濁度小于≤3NTU。本文按3NTU計算。

E1----濁度與SS的換算系數，本文取1.1；

A-----鋁鹽混凝劑加注率（以Al2O3計）(mg/L)，見下述計算；

E2---- Al2O3與Al（OH）3換算系數,為1.53；

鋁鹽混凝劑加注率為10mg/L。

計算得：五水廠干泥量為5.58t/d

1.3 排泥水總固體濃度

凈水廠生產廢水一般約占水廠凈水能力的4～7％[2]，即五水廠排泥水量為12000m3/d~21000m3/d，根據1.2節干泥量計算結果，計算得五水廠排泥水SS為265~465mg/L。基本滿足《污水排入城市下水道水質標準》中城市設有污水處理廠的情況。

2方案論證

2.1方案構思

在城市凈水廠排泥水中， SS濃度通常在1000mg/L~3000mg/L之間[3]，不能滿足《污水排入城市下水道水質標準》中排放標準。然而五水廠采用株樹橋水庫水，原水濁度低，加藥量少，因而其排泥水中SS含量相對較低，基本滿足排入城市下水道的水質標準。因此長沙市五水廠排泥水處理系統可采用以下兩種方案：（1）排泥水直接處理方案；（2）排泥水間接處理方案。

2.2排泥水直接處理方案

2.2.1 工藝流程

排泥水直接處理方案對排泥水的處理在廠區范圍內進行，主要包括調節、濃縮、脫水、處置四道基本工序。

圖1 直接處理方式工藝流程圖

2.2.2 工藝設計

（1）調節

調節構筑物采用分建形式，即單獨設置回收水池接納和調節反沖洗廢水；設排泥池接納沉淀池排泥水和少量絮凝池排水。濾池反沖洗廢水經回收水池調節后提升至配水井重復利用。

設排泥池1座，尺寸L×B =40m×18m，有效水深H=4.0m，有效容積2880m3。池底設液壓往復式刮泥機。

設回收水池1座，尺寸L×B =28×18，有效水深H=4.0m，有效容積2016 m3。池底設液壓往復式刮泥機，同時在回收水池上部安裝斜管。

（2）濃縮

濃縮是污泥脫水前的一個重要環節，濃縮的目的是降低含水率，減小污泥體積，污泥的含水率越低，即污泥的濃度越高，脫水的速度越快。五水廠設重力輻流式濃縮池2座，平面尺寸D=14m，污泥固體通量均按10.7 kg/(m2•d)設計。

（3）貯泥池

貯泥池為平衡濃縮池連續運行和脫水機間斷運行而設置，池內濃縮污泥經泵提升至脫水機房。

設置貯泥池1座，貯泥池排泥水含固率約2%~4%，貯泥池平面尺寸D=14m，有效水深H=5.0 m，容積V=615.4m3；

（4）污泥脫水間

污泥脫水系統采用機械板框脫水工藝，新建污泥脫水間，平面尺寸L×B =36×15m，共三層。

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1 污泥處置技術

污泥的處置技術除傳統的濃縮、消化、自然干化、機械脫水、消毒等，還有如下處置技術：

1.1 衛生填埋處置技術

污泥衛生填埋基本屬厭氧性填埋，僅在初期填埋的污泥表層及填埋區內排水排氣管路附近，由于空氣的接觸擴散形成局部的準好氧填埋方式。雖然污泥在污水處理廠中經過了厭氧中溫消化處理，但由于這一過程有機物沒有達到完全的降解(進入填埋區的污泥有機物含量仍在40％左右)，因此，污泥在填埋過程中依然存在著一個穩定化降解過程，這一過程一般需十幾年，甚至幾十年。

1.2 堆肥處理技術

污泥堆肥農用是資源化再利用的有效途徑之一。可采用單獨堆肥或與城市垃圾混合堆肥的方式。污泥堆肥一般采用好氧動，靜態技術，利用嗜溫菌、嗜熱菌的作用，分解污泥中有機質并殺死致病菌、寄生蟲卵和病毒，提高污泥肥份。制成有機復合肥或有機菌肥以提高其利用價值。

1.3 熱干化與焚燒處理技術

污泥的熱干化與焚燒處理可以達到徹底的無害化和減量化效果，明顯的優越性使得該技術的研究與應用在近年來得到長足的發展。在實際應用中，熱干化與焚燒通常被認為是兩個獨立的工藝過程，事實上，沒有經過干化的污泥直接都進行燃燒不僅十分困難，而且在能耗上也是極不經濟的。

2 市政污水污泥處置方案探討

2.1 脫水處理方案

污泥脫水有自然干化和機械脫水。

（1）人工干化場干化。污水污泥在傳統的人工自然干化場進行泥水分離的作業方式，由于占地面積大、操作自動化程度低、工況惡劣、工藝效果的耐候性差、處理效率低下等缺陷已逐漸被淘汰并被機械脫水方式所取代。

（2）污泥機械脫水。脫水機械有：帶式脫水機、離心脫水機、板框脫水機、螺壓脫水機、滾壓脫水機、真空過濾機等，其中帶式脫水機和離心脫水機更為常用。

市政通挖污泥無機成分含量高、含水率偏低且雜質較多，選用脫水設備時，必須考慮污泥對設備造成的損害，如帶式脫水機的濾布較易被堅硬顆粒硌破。一般離心脫水機的螺旋與進出料口均須有防磨損涂層進行保護。

2.2 污泥處置方案

（1）衛生填埋的處置方案。①填埋場布局與結構。填埋區的防滲系統分為水平防滲、垂直防滲(阻止滲瀝液垂直擴散)兩部分，水平防滲部分設置于填埋區邊坡，垂直防滲設置于填埋區底部。防滲結構的核心是人工防滲層。而由于防滲材料是人工防滲層的主體，起到主要的防滲作用，材料的選擇至關重要。填埋場主要建設內容包括填埋區基底處理、人工防滲層鋪設、排滲系統的設置、防洪溝設置、修建進場道路與臨時道路、管理區建設、填埋作業設備購置、環保與監測設施建設等。②防滲方案的比較、確定。以天然防滲層為主的建設方案，對場地的包氣帶土層的衰減容量和含水層的稀釋容量要求較高。以人工防滲層為主的建設方案在運行期間應采取“邊填埋、邊覆蓋”、“邊運行、邊封場”的措施。③防滲材料的選擇。防滲材料的滲透系數不得大于10—7cm/s，應具有可靠的機械強度，具備適宜的抗臭氧氧化、抗紫外線能力，具有適當的耐候性和抗生化腐蝕性能。防滲材料必須與堆體滲瀝液相容，其結構完整性、機械性能與防滲性能不得因與滲瀝液接觸而發生變化。④填埋堆體。綜合考慮填埋區面積、處置能力、服務年限要求、堆頂作業要求和相關經濟指標，地面以上填埋堆體高度(即填埋效率)一般確定為20m；根據對填埋作業覆蓋土層的要求和填埋污泥的性狀對填埋作業的影響，污泥填埋堆體邊坡比確定為1：3。為了能保證填埋物

基本的形態和作業運轉的要求，應向填埋污泥中投加一定比例的骨料(如粉煤灰、石灰等)。⑤填埋氣體的處理。必須控制填埋氣體的自由轉移或擴散，通常采取的方法有：阻止填埋氣體向非允許區域的遷移，輸導填埋氣體向指定方向排放；收集填埋氣體使其經無害化處理后排放或利用。⑥滲瀝液的導排與處理。滲瀝液來源有：大氣降水、地表徑流、地下水、污泥中的水份、覆蓋材料中的水份、污泥中有機物降解所產生的水份。滲瀝液深度在填埋初期持續上升，大約半年后開始緩慢下降，15年一20年后可基本達到排放要求。目前在實際工程中，對經濟可靠的滲瀝液處理方法較少，一般處理方法有以厭氧一好氧處理為主的生物處理工藝，以氨吹脫和混凝為主的化學處理工藝、以膜法為主的物理處理工藝等，在干燥或半干燥地區可采用對滲瀝液做簡單處理后回噴填埋物而實現零排放的方法。

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城市污水廠建設規摸的確定，是根據城市總體規劃和排水規劃，分期分批地建設污水管網和污水處理廠，要根據水環境保護的目標，分期實施，逐步到位。城市排水工程建設是一項系統工程，涉及城區管渠改造，污水的收集、輸送(包括泵站)，污水處理和排放利用，以及污泥處置等問題在。

2.城市污水處理廠的工藝選擇

具體工程的選擇要求包括：

①技術合理。技術先進而成熟，對水質變化適應性強，出水達標且穩定性高，污泥易于處理。

②經濟節能。耗電小，造價低，占地少。

③易于管理。操作管理方便，設備可靠。

④重視環境。廠區平面布置與周圍環境相協調，注意廠內噪聲控制和臭氣的治理，綠化、道路與分期建設結合好。

⑴好氧生物處理技術是世界各國城市污水處理廠普遍采用的污水處理工藝，分為活性污泥法和生物膜法兩種。活性污泥法是水體自凈的人工強化，是使微生物群體“聚居”在活性污泥上，活性污泥在反應器－曝氣池內呈懸浮狀，與污水廣泛接觸，使污水凈化的技術；生物膜法是土壤自凈的人工強化，是使微生物群體以膜狀附著在物體的表面上，與污水接觸，使污水凈化的技術。活性污泥法、生物膜法及其變種變工藝，各有特點和應用條件，在選擇的時候，應根據各地區的水質、水量、受納水體、氣候、環境、經濟情況等條件確定。

⑵活性污泥法工藝在凈化機制上，沒有什么突破，歷經幾十年的發展與革新，現已擁有以傳統活性污泥法為基礎的多種運行方式，如A/O除磷工藝、A/O脫氮工藝、A2/O同步脫氮除磷工藝、氧化溝工藝、A/B法、各種SBR法、載體活性污泥法、一體化活性污泥法等等。近十幾年來，活性污泥法最大進步就是將厭氧機制引入到生化反應池之中來，使厭氧和好氧狀況在生化池中同時存在或反復周期性地實現，但其基本流程原理與標準法是一致的。

⑶厭氧－好氧活性污泥法工藝（A/O法），是具有生物選擇機能并兼有脫氮除磷功能的標準活性污泥法變法。所謂厭氧就是生化反應段內溶解氧趨于零狀態。在這種環境下迫使專性好氧微生物－絲狀菌代謝機能銳減，抑制了其繁殖，起到了厭氧生物選擇作用，從而可以防止污泥膨脹現象發生。A/O活性污泥法工藝在普遍活性污泥法前段加入厭氧段，通過污泥負荷的變化來實現除磷或脫氮的功能。在A/O法的基礎上又發展了A2/O法，即在厭氧、好氧段之間加入缺氧段以實現同步除磷脫氮，由于其污泥負荷適應范圍較小，因此在實際運行中往往按偏重于除磷或脫氮之一功能進行。A/O法、A2/O法工藝由于出水水質穩定、能耗不高、運行管理方便等特點，在國內外大中型污水廠中采用最多。

⑷載體活性污泥法，是在活性污泥法反應池內投加固體顆粒或軟性、半軟性填料，以增加單位反應空間的微生物量，提高反應器容積負荷。是一種活性污泥法與生物膜法的良好結合，一般適于污水廠挖潛改造，提高處理能力，其核心技術為專利填料，近幾年林泡工藝作為其代表應用于大連春柳污水廠和鐵嶺污水廠。

⑸氧化溝法，于五十年代由荷蘭人巴斯維爾所開發，主要有卡魯塞爾（Carrousel）式、三溝式、一體化式、奧貝爾（Orbal）式等幾種技術形式。氧化溝法是一條閉合的生化反應溝渠，以轉碟或轉刷為充氧和水流動力，流程簡單，對運行管理要求較低，多用于延時曝氣，產生污泥量少，污泥易于脫水。氧化溝法在我國南方地區及中西部地區得到廣泛應用。

⑹A/B法（Absoption-Biodegradation），是兩級生化反應系統。一級為生物吸附，污泥負荷高，反應時間短（30分鐘）；二級為一般生化反應池，污泥負荷同普通活性污泥法。A/B法的

一、二級都有自己的二次沉淀池和污泥回流系統，多用于濃度高的生活污水，其國內典型應用為烏魯木齊河東污水處理廠和青島海泊河污水處理廠。

⑺序批式活性污泥法（SBR-SequencingBatchReactor）是1914年由英國學者Ardern和Locket發明的水處理工藝。70年代初，美國NatreDame大學的R.Irvine教授采用實驗室規模對SBR工藝進行了系統深入的研究，并于1980年在美國環保局（EPA）的資助下，在印第安納州的Culwer城改建并投產了世界上第一個SBR法污水處理廠。

⑻間歇式循環延時曝氣活性污泥法（ICEAS－IntermittentCyclicExtendedSystem）是在1968年由澳大利亞新威爾士大學與美國ABJ公司合作開發的。1976年世界上第一座ICEAS工藝污水廠投產運行。ICEAS與傳統SBR相比，最大特點是:在反應器進水端設一個預反應區，整個處理過程連續進水，間歇排水，無明顯的反應階段和閑置階段，因此處理費用比傳統SBR低。該工藝在我國典型的應用為昆明第三污水處理廠，在國內影響較大。

⑼生物膜法，是另一種廣為采用的污水生化處理方法。這種處理法是使細菌和菌類一類的微生物和原生動物、后生動物一類的微型生物附著在載體或濾料上生長繁殖，并在其上形成膜性生物污泥－生物膜。污水與生物膜接觸，污水中的有機污染物作為營養物質為生物膜上的微生物所攝取，污水得到凈化，微生物自身也得到繁衍增殖。

3、根據以上工藝技術對比分析，結合奎屯市污水水質情況，認為較合適的處理工藝優選為：

第一方案：A/O工藝

近二十年來活性污泥法的最大進步就是將厭氧機制引入到生化反應池之中，厭氧、好氧的間歇周期運行給活性污泥法帶來新的技術經濟效果，即生物脫氮、生物除磷、生物選擇等。

厭氧－好氧活性污泥法脫氮工藝（A/O法），是具有生物選擇機能并兼有脫氮功能的標準活性污泥法變法。

第二方案：DAT－IAT工藝

好氧間歇曝氣系統（DAT－IAT－DemandAerationTank-IntermittentTank）是一種SBR新工藝。它介于傳統活性污泥法與典型的SBR之間，采用連續進水連續－間歇曝氣的運行方式，適用于進水水質水量變化幅度較大的情況。主體構筑物是由需氧池DAT池和間歇曝氣池IAT池組成，DAT池連續進水連續曝氣，其出水從中間墻進入IAT池，IAT池連續進水間歇排水。同時，IAT池污泥DAT池。它屬延時曝氣工藝，實際上為A/O脫氮工藝與傳統SBR的結合，該工業具有較低的污泥負荷，因此具有抗沖擊能力強的特點，并有脫氮功能。該工業國內應用于天津技術開發區污水處理廠和撫順三寶屯污水處理廠，是一種適合于較大水量的SBR工藝。

4、科學的進行工藝方案比較：

因地制宜地進行工藝方案(主要是生物處理方案)比較是必要的。對工藝方案的比較力求客觀全面，在同等進水、出水條件下，其設計參數應包括對各種污染物的去除率、曝氣時間、污泥負荷和容積負荷、曝氣量和氧的利用率(及動力效率)、污泥產量(及污泥指數)等作全面分析，數據豐富就可以集思廣益，揚長避短，根據技術上合理，經濟上合算，管理方便，運行可靠且有利于近、遠期結合的原則，進行工藝方案的優化抉擇。

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關鍵詞:滲瀝液調節池清污;生化污泥固化;泥漿泵抽排;隔離防滲層;方案比選

Abstract: This paper mainly from the two aspects of the qualitative and quantitative of Guangzhou City Xingfeng garbage leachate regulating reservoir dredging engineering for curing agent decontamination + artificial mechanical cleaning, mud pump pumping clean and isolation of impervious layer mechanical cleaning three schemes, based on the comparison results presented leachate regulating the overall construction scheme pool dredging project final, expect to offer reference for similar engineering construction.

Key words: leachate regulation pool cleaning; biochemical sludge solidification; mud pump drainage; isolation barrier; plan selection

中圖分類號：TV732.2文獻標識碼：A文章編號：

1前言

廣州市興豐生活垃圾衛生填埋場于2002年12月正式投入使用，是全國第一個根據國際標準和規范設計、建設的特大型填埋場。該垃圾填埋場場規劃一直采用分期分區建設方案，目前正在進行第六區工程施工。為降低工程投資、節省施工工期、充分利用土地資源，舊區工程建設中部分設施將用于后期新建工程。比如本區工程中，將廢棄舊區的1#滲瀝液調節池和1#地表水池，并在此基礎上新建第六填埋庫區，以充分利用原有的巨大庫容，避免重復巨大土石方工程。

對于滲瀝液調節池重污染、大面積、搶進度的清污工程，危險系數較高，難度較大。采取何種施工方案順利實現調節池清污成為第六區工程能否勝利竣工的關鍵。

2工程概況

廣州市興豐生活垃圾衛生填埋場位于廣州市白云區太和鎮興豐村。本項目為廣州市興豐生活垃圾衛生填埋場第六區填埋場工程施工、相關改建遷建工程和公共配套工程的建設，其中第六區填埋場占地約9萬m2，設計處理規模按7000t/d考慮，設計庫容為720萬m3，服務年限2.3年。

其中，垃圾場第六填埋庫區的建設用地規劃在1#滲瀝液調節池和1#地表水池的范圍內，因此必須及時順利的廢除調節池和地表水池，才能夠保證第六填埋庫區的工程建設進度。調節池清污工程周邊地理環境復雜、環保要求高、施工難度大，不同于一般湖泊、池塘、市政管道、河道、水庫、排水排污等清污工程，成功經驗較少，地理環境差異較大，借鑒意義較低。且存在階段性的“三邊”情況，建筑工期特別短；施工場地狹窄多山，且存在多專業交叉施工，施工組織管理難度大。同時建設單位根據市委市政府的指示，要求加快第六區工程建設，因此提出了12天完成清污工程的硬性指標。

1#滲瀝液調節池及周邊地理環境。如圖所示。

1#滲瀝液調節池呈不規則多邊形，最大面積約為7000m2，平均深度4.7m，最大深度達到6.8m以上，池底傾斜度2%~3%，邊坡坡率1:2。經過前期對池內表層滲瀝液抽排，目前池底剩余含有大量有害物質的污泥，經初步探查，污泥平均深度大約2.5m，面積估計超過6000m2，具體工作量目前難以確認。

清污工程工作難度較大，而且工期緊張，危險系數高，必須進行嚴密的施工組織計劃，方能確保清污工程的安全順利進行。

滲瀝液殘留淤泥中有害物質含量較高，池內空氣污染嚴重，施工人員若深入調節池內部，則必須佩戴全套安全防護設備，從施工成本及工作效率來看，不宜采用大面積人工清污方法，同時，調節池防滲層主要采用HDPE土工膜鋪設而成，抗碾壓性能較差，為防止土工膜破損，造成有害物質泄漏，污染地下生態環境，因此重型機械也無法直接進入池底進行挖掘清理工作。

依據該清污工程特點以及1#滲瀝液調節池內污泥總體情況，我們初步選擇了“生化污泥固化處理”、“泥漿泵抽排清理”以及“隔離防滲層機械清理”等三種清污施工方案。清污工程應因地制宜，根據調節池內外環境的特點選用適宜的清污工藝。通過多種技術的最佳組合，以期取得“投資少、見效快”的清理效果。

3方案分析

3.1生化污泥固化處理

“生化污泥固化處理”方案的總體思路為首先對調節池內生化污泥進行固化中和處理，當有害物質濃度降低到符合安全要求后，人工和機械再深入池內展開大面積清理工作。具體施工流程：首先對污泥進行取樣送檢、化驗分析，然后結合污泥特性及固化后產物的處置方向，選擇合適的固化劑（包括物理、化學和生物），并根據試驗獲得固化劑投加量摻入淤泥內。利用長臂機械攪拌均勻，直至污泥再次取樣化驗，符合安全標準后，人工機械方可進入池內進行清污作業。

根據工程建設單位提供的興豐垃圾場滲瀝液水質資料，污泥中有害物質主要包括重金屬和機污染物。

調節池滲瀝液水質范圍及一般值：

主要有機污染物87種，其中烷烴、烯烴類17種，芳烴類28種，酸類6種，酯類4種，醇、酚類17種，醛、酮類7種，酰胺類4種，其他4種。主要的重金屬成分為：鎂、鋁、鉻、鐵、錳、鎳、鋅、銅、銣、鋇、鉛等，其他的重金屬含量較低。在所檢測出來的數據中，有10種重金屬是屬于優先污染物，分別為：鉻、鎳、鋅、銅、砷、硒、鎘、銻、鉈、鉛。

根據滲瀝液資料數據初步分析污泥含水率約70%~80 ，有機質含量40%~50%，根據污泥成分擬采用M1固化劑（鎂鹽為主的固化劑）。

M1固化劑的固化效果較好，據資料顯示添加量為5%時的污泥抗壓強度就達到52kpa，固化時間小于2d，固化后污泥體積有所下降，對污泥PH的影響也較小，可滿足污泥清運要求。當固化劑添加增至30%時，固化污泥甚至能達到免燒磚的抗壓強度。同時隨著固化劑比例的增加，金屬離子浸出濃度也會降低，使用M1固化劑固化處理后的污泥浸出毒性均低于GB508.3—2007危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別的限值。

M1固化劑配合比由試驗獲得。

此方案的優缺點：

①施工可行性一般，由于調節池內污泥范圍及深度較大，難以將污泥與固化劑混合攪拌均勻，達到完全固化效果。

②施工成本較高。按每立方米污泥需要固化劑成本20元計算，理想狀況下，池內15000m3淤泥量需要使用固化劑成本約為30萬余元。而且調節池內污泥有害物質成分相比一般河道、湖泊等自然環境更加復雜，因此可能還需要其他種類固化劑配合使用，經濟成本較高。污泥運輸成本另計。

③安全系數一般，生化污泥徹底固化后，現場施工人員只需佩戴小型安全防護設備即可開展清污工作。但要由于現場敞開，攪拌過程中有害氣體外逸，可能造成人員及環境危害。

④清污效果明顯，施工人員可以大面積進入調節池內部進行清淤工作，提高工作效率，且避免大型機械損傷防滲膜，杜絕了有害物質泄漏的隱患。

⑤工期較長。多次的污泥取樣化驗、固化劑配合比實驗以及固化養護因處于關鍵線路將占用較長的絕對工期，直接影響清污進度。以固化時間2d計算，實行分批固化清理，預計總工期起碼超過14d。

3.2泥漿泵抽排清理

“泥漿泵抽排清理”方案的總體思路為選擇一處合適的污泥堆積場，采用泥漿泵將污泥抽排至堆放點即可。其通常采用數臺大功率泥漿泵進行抽排，在工作過程中為防止污泥泵劃傷池底防滲膜，造成有害物質泄露，污染地下環境，必須將泥漿泵分別用吊臂車吊置于浮泥層，進行移動式抽排。同時配置多臺水泵機沖洗防滲膜上殘留的污泥，以提高抽排效率，并進行機械攪動，再經吸泥管將攪起的泥漿，借助強大的泵力，輸送到堆積場，它的挖泥、運泥、卸泥等工作過程，可以一次連續完成。

根據調節池周邊地形情況，適宜的污泥安全堆積場只能設置在高程為190m的山頂處，距離平均高程為97m的調節池有大約93m高差，因此，在污泥輸送沿線，必須建造淤泥輸送接力池，即在110m平臺、150m山腰及190m山頂處設置三級抽排平臺，方可實現整個清淤工作。

此方案的優缺點：

①施工可行性較高，操作及設備簡單，泵距遠。把污泥依靠強大動力通過泥漿泵和排泥管線，泵送出百米之外。

②施工成本一般。設備多，能耗高，工作效率低。因其采用遠距離大高差管道輸送淤泥，故需要大功率輸送泵才能完成，故必然要耗用大量能源。另外此法尚須三處占地較大的儲泥池來臨時儲存輸送過來的污泥，并簡單鋪設單層防滲膜，這類臨時結構的修建無疑會大大增加成本。預計施工成本26萬余元。污泥運輸成本另計。

③安全系數較高。污泥的抽取和輸送一次性完成，且全程密封管道運送，徹底解決了污泥二次污染的問題。能夠極大避免施工人員接觸有害物質，確保人員安全。并能確保防滲膜安全，杜絕地下生態環境污染。

④清污效果明顯，基本能夠完全排除池內污泥。

⑤工期較長。泥漿泵抽排平臺高差較大，造成高程損失嚴重，再加上泵體及管道容易堵塞，極大降低施工效率。而且池內淤泥平均深度約為2.5m，但是池底深淺差異較大，吊置的泥漿泵必須時刻注意移動路徑，避免碰觸劃傷底部及邊坡的防滲膜。這些都對工期造成了很大的影響。按每天抽排1000m3污泥計算，共需15d完成全部工程。

3.3隔離防滲層機械清理

“隔離防滲層機械清理”方案的總體思路為在調節池內部修建臨時道路，道路標準以挖掘機履帶不接觸防滲膜且臂展施工范圍基本覆蓋整個淤泥區域為宜，剩余少量機械無法清理的淤泥，利用水泵機沖水稀釋，抽排即可。

本方案順利實施關鍵在于修建臨時進池道路。不但起到保護防滲膜不受入場機械損壞的作用，同時也制約著后期清污施工的進度。針對調節池平面特點及現場使用挖掘機械的有效挖掘半徑，擬新建一條Y型臨時道路，以保證機械施工范圍基本覆蓋整個調節池。臨時道路擬采用填土壓實方式填筑。道路成型后，整個調節池將被劃分為A、B、C三個部分，為加快施工進度，從Y型道路三個方向同時進行鋪設。

臨時道路平面布置圖

施工前必須在調節池方位共安置6臺大功率鼓風機持續對池內加注新風處理，稀釋池內有毒氣體濃度，最終達到置換池內空氣的效果，并用專業有害氣體檢測儀對池內氣體進行檢測，直至有害氣體含量降低到符合安全要求。在整個清淤過程中，還必須投入3臺鼓風機進行全程注風，保持池內空氣新鮮。但是仍不適宜人工直接進入，因此進入池內的機械操作人員必須穿戴好防毒面具及防護服。并在池邊安排救護人員及設備。機械挖掘過程中，為防止損傷防滲膜，在挖斗前沿包裹數層海綿，并隨時更換損壞的海綿材料。清理出的淤泥則采用全封閉式專業運輸車運送到附近指定地點，以保障運輸沿途的生態環境不受污染。

①施工可行性較高。調節池內臨時道路施工方便，場內回填土可直接用于道路鋪設。

②施工成本較低。成本主要包括臨時道路鋪設以及機械臺班等費用，預計成本大約為22余萬元。污泥運輸成本另計。

③安全系數較高。采用大型機械施工，人員投入較少，降低中毒等危害發生概率。

④清污效果明顯。主要采用大型機械清污同時輔以人工清理殘留污泥，施工效果良好。

⑤工期較短。臨時道路鋪設簡單，大型機械能夠大面積進池作業，極大提高機械臺班使用率、清污效率高而且清除比較徹底，確保施工工期。預計施工工期10d。

3.4結論

根據方案分析，我們可以得出方案比選表：

由分析結果可知，如果采用“生化污泥固化處理或泥漿泵抽排清理”方案，將會因為可行性、施工成本、安全系數、清污效果以及工期等問題給清污工程帶來極大困難，不宜采用。而如果采用隔離防滲層機械清污方案，將會很好的解決施工人員安全及工期緊張等問題，同時也不會破壞池體防滲層，污染地下環境，對整個垃圾場工程建設非常有利。

因此，興豐垃圾場滲瀝液調節池清淤工程最終選定隔離防滲層機械清污方案進行施工。

4結束語

按照上述確定的方案，滲瀝液調節池清淤工程采用“隔離防滲層機械清理”的方法進行施工。其中，共需挖掘機械6臺，淤泥及填土運輸車共15輛，鼓風機6臺、發電機2臺、防護套裝10套、海綿材料若干。

篇6

1．設計水量、水質

本工程處理水量為4800m3/d，采用連續處理工藝，項目設計水量為200 m3/h。設計進水水質指標如下：

設計處理出水達到循環補充水用水標準，其主要水質指標見下表：

2．污水處理工藝

目前化工廢水的處理，主要采用預處理＋生化處理+物理處理的方式。本工程工藝設計中預處理部分采用氣浮處理器，以降低氨氮濃度、硬度及石油類，降低后續生物處理氨氮含量及減少營養物質用量，降低氨氮處理難度及處理成本；經此預處理后再進行SBR生化處理，降底有機物污染指標；最后進行膜處理，降低廢水鹽度及硬度，達到補充水要求，實現廢水零排放。

3. 工藝調試方案

氣浮、過濾及膜處理工藝調試不多做說明，主要對SBR系統調試做具體說明。

3.1調試前的準備工作

3.1.1、儀器設備：化驗室常規指標測試儀器及相關設備。

3.1.2、人員配備：每班六人，四人中控操作，二人化驗操作。

3.1.3、處理單元試壓、試漏；管道系統通水、通氣。

3.1.4、測定原水水質（CODCr、BOD5、N、P、PH、SS、水溫）、水量，制定調試方案。

3.2調試方案

3.2.1、接種：

好氧污泥接種量一般應不少于水量的5%，本工程調試工期在冬季，氣溫較低，接種污泥分兩次投加，第一期在SBR池中各投加100t活性污泥（防止無機物污泥進入）。

3.2.2、馴化、啟動：

a、根據進水污水水質情況，其營養不夠，需加入一定量的營養源（甲醇等）（初期控制C：N：P=100：5：1， 溫度：10-35℃）。

b、進水運行：向SBR池進水（廠區處理后的生活污水）700 m3，同時加入接種污泥。開啟鼓風機對SBR池連續曝氣1-3天（注意觀察污泥性狀，以接種污泥恢復活性為準）。

c、排水：當污泥恢復活性，停止曝氣，，靜沉1.0-1.5小時。放出上清液，約200m3。

d、馴化：微生物活性恢復后，采用遞增污水進水量的方式，使微生物逐步適應新的生活條件，第一次進水按100m3/h計算，SBR池遞增幅度比例為5-10%；強化好氧啟動可在10～20d內完成

e、當污泥活性明顯增強，沉降性能良好，污泥中含有大量的菌膠團和纖毛類原生動物，如鐘蟲、枝蟲、蓋纖蟲等，SV30＝10～30％時，表明污泥已經成熟，強制馴化期基本結束。

f、注意事項：在曝氣過程中，每天至少測2次溶解氧、PH、污泥沉降比，COD、BOD、NH3-N、Tp指標；記錄測量數據。一般正常指標為：DO=1～2mg/l，PH=6～9，SV30=10～30%。

3.2.3、調試運行：

當污泥恢復活性、強制馴化完成以后即可進入馴化試運行階段。此階段不但要培養出適當的菌種，還要確定活性污泥系統的最佳運行條件。

第一階段：

a、進水配置：根據情況可適當加入一定量的營養源（甲醇等）,監測進水水質指標（CODCr 、PH、水溫、SS）。

b、強制馴化完成后，停止曝氣，靜沉記錄，根據固液分離情況決定靜沉時間（一般為0.5～1.0小時），記錄靜沉時間。

c、排出上清液。取上清液1000ml放入錐形瓶中，以備監測CODC值所用。

d、進水運行：四個池子交替運行，每池進水時間先按8個小時為一周期進行運行。進水200m3，進水開始曝氣，同時開啟回流污泥泵進行污泥回流，連續曝氣5小時，停曝氣1小時；同時停止污泥回流，開始排水約200 m3，記錄排水時間（約0.5～1.0小時），閑置0.5～1.0小時。曝氣過程中要及時監測DO和SV％；停曝后，重新曝氣前要監測DO，并作紀錄。一般指標為：DO=1～2mg/l，PH=6～9，SV=10～30%，水溫：10～35℃。

e、按以上四步驟重復操作8～10天。注意觀察污泥性狀及生長情況，有條件時用顯微鏡觀察活性污泥中的微生物生長狀況，并及時監測排水水質指標（污泥沉降比，CODCr、BOD5、NH3-N、Tp），做好記錄。

第二階段：

可根據第一階段調試情況調整運行周期如下，也可按上階段周期運行，這主要根據處理后水質情況及污泥性能而定。

a、進水配置：根據情況可適當加入一定量的營養源（甲醇等）。監測進水水質指標（CODCr 、PH、水溫、SS）。

b、進水運行：開啟提升泵向SBR池進水約250m3，按7個小時為一周期進行運行。進水1小時，同時曝氣，同時開啟回流污泥泵進行污泥回流，連續曝氣4小時，同時停止污泥回流，開始排水約250 m3，記錄排水時間（約0.5～1.0小時），閑置0.5～1.0小時。曝氣過程中要及時監測DO和SV％；停曝后，重新曝氣前要監測DO，并作紀錄。一般指標為：DO=1～2mg/l，PH=6～9，SV=10～30%，水溫：10～35℃。

c、按以上a、b步驟重復操作8～10天。注意觀察污泥性狀，有條件時用顯微鏡觀察活性污泥中的微生物生長狀況，并及時監測排水水質指標（污泥沉降比，CODCr、BOD5、NH3-N、Tp），做好記錄。

第三階段：

a、進水配置：監測進水水質指標（CODCr 、PH、水溫、SS），必要時適當加入一定量的營養源（甲醇等）。

b、進水運行：開啟提升泵向SBR池進水約300m3，按6個小時為一周期進行運行，進水1.5小時，同時曝氣，同時開啟回流污泥泵進行污泥回流，連續曝氣3小時，停曝氣1小時；同時停止污泥回流，開始排水約300m3，記錄排水時間（約0.5小時），閑置0.5～1.0小時。曝氣過程中要及時監測DO和SV％；停曝后，重新曝氣前要監測DO，并作紀錄。一般指標為：DO=1～2mg/l，PH=6～9，SV=10～30%，水溫：10～35℃。

c、按以上a、b步驟重復操作8～10天。注意觀察污泥性狀，有條件時用顯微鏡觀察活性污泥中的微生物生長狀況，并及時監測排水水質指標（污泥沉降比，CODCr、BOD5、NH3-N、Tp），做好記錄，。

進入正式全負荷運行階段。

3.3調試注意事項：

3.3.1、為了順利完成調試工作，一定要保證此階段SBR池運行條件的穩定，避免進水濃度、懸浮物、酸堿度的較大波動，而給SBR池造成較大的沖擊負荷，導致污泥惡化。

3.3.2、運行過程中，每運行周期一定要至少測量一次DO、PH、SV水質指標。改變污染物濃度前、后一定要監測反應器中及要進入SBR池的水質的全套指標，重點CODCr、SS、PH ，保證反應器中污泥負荷的合理性。

3.3.3、每次改變污水加入量的初期一定要注意觀察污泥性狀，及記錄其適應時間，為下次污水加入量的改變提供參考依據。

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關鍵詞:煤礦 礦井 水處理站 工藝 設計

1、前言

煤礦礦井水本身的水質主要受當地水文地質、氣候、地理等自然條件的影響。根據礦井水含污染物的特性,一般可將其劃分為:潔凈礦井水、含懸浮物礦井水、酸性礦井水、堿性礦井水及含特殊污染物礦井水等。除潔凈礦井水外,其他煤礦礦井水均含有各種各樣的污染物,這些礦井水經井下水泵提升至地面以后,若未經處理,直接外排,將會對礦區周圍環境造成嚴重的污染。而我國又是一個淡水資源貧乏的國家,特別在一些礦區,缺水現象更為嚴重。據調查,全國煤礦約有70%面臨缺水,40%嚴重缺水。

近年來,隨著煤炭開采量的增加和礦區經濟的發展特別是礦區電廠和選煤廠的相繼建設,礦區生產、生活用水趨向緊張。因此說煤礦礦井水的處理回用,不僅是環境保護、節約水資源的問題,更是一個礦區經濟可持續發展的重要保證。趙樓煤礦現有礦井水處理站一座,采用“混凝+沉淀”的處理工藝,處理能力為320m3/h,即8000m3/d。目前隨著礦井1304工作面的開采,井下排水量達到了900m3/h左右,將來還有繼續加大的趨勢,現有的礦井水處理站處理能力已不能滿足要求,未經處理的礦井水外排將污染周圍的環境,會造成嚴重的后果。由于場地的限制,原處理站無擴建空間,必須新建一座礦井水處理站,處理后的礦井水一部分進行深度處理后回用,剩余部分達標外排。

2、礦井水處理站設計原則

(1)嚴格執行國家有關環境保護政策,遵守國家有關法規、規范和標準。(2)設計應采用占地面積小、處理效率高、出水水質好、投資少、能耗低、運行可靠的工藝流程及處理設備。(3)盡量選用國外、國內先進高效、節能、運行維護簡便的設備,以節省能源,降低處理成本。(4)工藝設計采用全自動化控制,以便提高運行管理水平,降低勞動強度,體現現代化水處理的先進水平。(5)建筑設計力求美觀、大方,構筑物布置時盡量緊湊、合理,設施及管線布置流暢、整齊,減少占地面積和管道費用。布局盡量與原有場地布置相匹配。

3、礦井水處理工藝方案選擇

3.1 工藝方案選擇的原則

礦井水處理站的建設和運行受多種因素的制約和影響,其中工藝方案的選擇對處理廠運行的可靠性、穩定性、能耗和占地面積有直接的影響。因此,有必要根據確定的水質和一般原則,從整體最優的觀念出發,結合設計規模、污水水質特性以及當地的實際條件和要求,選擇可靠穩定且經濟合理的處理工藝方案,進行全面的技術經濟分析后,確定最佳的工藝方案。

本工程污水處理工藝方案的比選,須遵循以下原則:(1)所選工藝必須對水質水量的變化適應能力強,運行穩定,能保證出水水質達到相關環保標準的要求。(2)所選方案便于近、遠期全面規劃,分期實施。(3)所選方案須滿足本工程占地緊張的特點,盡量減少基建投資和運行費用,降低能耗。(4)所選方案須易于操作、運行靈活且便于管理。根據進水水質水量,應對工藝進行參數和操作進行適當調整。(5)污水處理工藝的確定應與污泥處理和處置的方式結合起來考慮。污水處理廠排出的污泥應易于處理和處置。(6)所選工藝應最大程度的減少對周圍環境的不良影響（氣味、噪聲等）。

3.2 礦井水處理工藝方案比選

礦井水的主要特點是:固體懸浮物（煤泥）、溶解性總固體含量大,通常采用物理方法進行處理,即混凝、沉淀、過濾。根據核心構筑物（設備）的不同,煤礦常用的水處理工藝有全自動凈水器、機械攪拌澄清池、絮凝沉淀池等,這些工藝各有優缺點,比較如下:(如表1)

鑒于該項目原水水質狀況,對出水的要求以及對處理設備占地面積的有關要求,并結合原有礦井水處理站的工藝,綜合考慮以上因素,及業主方面低運行消耗、高自動化操作的要求,采用折板反應斜管沉淀池的工藝。“多級旋流反應和斜管沉淀”技術實現了高效率的混合、反應、沉淀,從而保證了高效率的除濁與高質量的供水。

3.3 斜管沉淀工作原理及優點

斜管沉淀池是指在沉淀區內設有斜管的沉淀池。在平流式或豎流式沉淀池的沉淀區內利用傾斜的平行管或平行管道（有時可利用蜂窩填料）分割成一系列淺層沉淀層,被處理的和沉降的沉泥在各沉淀淺層中相互運動并分離。根據其相互運動方向分為逆（異）向流、同向流和逆向流三種不同分離方式。每兩塊平行斜管間（或平行管內）相當于一個很淺的沉淀池。

斜管沉淀工藝的優點:(1)利用了層流原理,提高了沉淀池的處理能力;(2)縮短了顆粒沉降距離,從而縮短了沉淀時間;(3)增加了沉淀池的沉淀面積,從而提高了處理效率。這種類型沉淀池的過流率高,比一般沉淀池的處理能力高出7-10倍,是一種新型高效沉淀設備。優點:去除率高,停留時間短,占地面積小。

4、工藝系統設計

礦井水井下水倉的水泵將礦井水打至礦井水處理站的調節池,進行水質水量調節后的水由水泵打至折板反應斜管沉淀池。通過加藥計量泵向管道混合器中加混凝劑PAC,經折板反應區多級旋流反應后,懸浮物顆粒形成大的穩定的礬花進入沉淀區,沉淀在斜管上,慢慢滑入沉淀區污泥斗中,沉淀后的水進入中間水池一經水泵提升至重力無閥濾池過濾后消毒回用。污泥經沉淀池下方泥斗排入污泥中轉池,污泥由污泥中轉泵打至污泥池再經污泥泵打到板框壓濾機進行脫水,壓出煤泥外運。

經過多級旋流反應、斜管沉淀、重力過濾的礦井水,出水濁度小于3NTU,達到《煤炭工業污染物排放標準》（GB20426—2006）的要求;同時,也能滿足后期飲用水預處理的要求。

參考文獻

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關鍵詞：城市污水處理廠；污泥處理；焚燒；衛生填埋；資源化

隨著我國對環境保護的日益重視，生活污水處理率的不斷提高，城市污水處理廠大規模的建設運行，污泥的產量也大幅增加，污泥處理處置問題愈加突出，如不妥善處置，會產生臭味，滋生蚊蠅等問題，周圍環境帶來惡劣影響。目前，許多城市都在尋求將污泥進行妥善處理處置的方法。

1 城市污水廠污泥種類與特性

在城市污水處理中，產生的污泥主要為初沉污泥、剩余活性污泥及化學污泥。

1.1初沉污泥

初沉污泥是指初次沉淀池沉淀后排出的污泥。在正常情況下，初沉污泥為棕褐色，略帶灰色。當發生腐敗是，則呈灰色或黑色，有臭味。初沉污泥的PH值一般在5.5~7.5之間，平均為6.5左右，略酸性，含固率一般在2%~4%之間，取決于初次沉淀池的排泥操作。初沉污泥的有機成分一般在55%~70%之間。

1.2剩余活性污泥

剩余活性污泥是指活性污泥系統排出的污泥。剩余活性污泥外觀為黃褐色的絮狀物，有土腥味，含固率一般在0.5%~0.8%之間，取決于所采用的不同生化處理工藝。有機成分常在70%~85之間，與污水處理中是否設初沉池及泥齡的長短。剩余活性污泥的PH值在6.5~7.5之間，取決于污水處理系統的工藝及控制狀態。當采用硝化工藝時，活性污泥的PH值有時會低于6.5。

1.3化學污泥

化學污泥是指物理處理工藝中形成的污泥，其性質與采用的藥劑有關。一般來說，化學污泥池氣味較小，且較易濃縮或脫水。由于其中有機成分含量較低，一般不需要污泥穩定處理。

2 污泥處理方法

根據“城鎮污水處理廠污泥處理處置技術政策（試行）”的相關內容，污泥的最終處置方法有：污泥農用、衛生填埋、焚燒。

2.1污泥農用

污泥中含有大量植物生長所需的肥分（N、P、K）、微量元素及土壤改良劑（有機腐殖質），但污泥農用前須經過穩定化和無害化處理，不能直接利用。目前常用的污泥穩定化方法有厭氧消化、好氧消化、發酵、堿法穩定等。發酵（俗稱“堆肥”）是生物穩定方式之一，可使污泥中的有機組分轉化成最終產物。采用固態好氧發酵后的污泥達到了污泥穩定的要求。

發酵一般分好氧和厭氧發酵。幾乎所有的發酵工程系統都采用好氧發酵，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。污泥農用常規工藝流程如下圖1所示：

該工藝的主要優勢是充分利用污泥中的有機制，實現資源化，能產生一定的經濟效益。但該方案占地較大，需將污水處理廠的濕泥長距離輸運，運輸量較大，且在運輸過程中也存在遺灑導致的環境問題。

2.2 污泥衛生填埋

衛生填埋一般是指將一般廢物填埋于不透水材質或低滲水性土壤內，并設有滲濾液、填埋氣體收集或處理設施及地下水監測裝置的填埋場的處理方法。污泥衛生填埋工藝流程如下圖2所示：

衛生填埋處理措施簡單，但占地大、環境風險較大，隨著時間的推移，適宜填埋的場所因城市污水處理廠的增加，產生大量的污泥，其填埋場地容量有限，對于用地緊張的城市不適宜采用。

2.3 污泥焚燒

污泥有較高的熱值，干污泥（含水率10%）的燃燒值可達2800ka/kg，相當于0.47kg標準煤（熱值6000kal/kg），干化后的污泥可供給工業鍋爐作為替代燃料，污泥焚燒工藝流程如下圖3所示：

污泥焚燒的優勢在于可以迅速和較大程度地使污泥達到減量化，近年來焚燒法由于采用了合適的預處理工藝和焚燒手段，達到了污泥熱能的自持，并能滿足越來越嚴格的環境要求和充分地處理不適宜于資源化利用的部分污泥。由于其在惡劣的天氣條件下不需要存儲設備，對于大城市因遠離填埋場造成運輸費用高的場合，使用焚燒處理是經濟有效的。在所有的污泥處置方法中，焚燒方法產生的剩余物最少，焚燒的另一個優越性在于無異味；其缺點是成本高，是其他工藝的2~4倍，而且可能產生廢氣、噪聲、震動、熱和輻射。

3 結論

篇9

關鍵詞：深度脫水技術;濕污泥;脫水;減量

Abstract: in recent years, with the sludge quantity is more and more big, the sludge to human survival environment and the influence of the economic development is more and more serious. How to reasonably effective sludge treatment and disposal, reduce its impact on the environment, and realize the utilization of sludge, sludge disposal and protection of the environment is an important issue. This article mainly using depth of moisture content 80% of dehydration technology wet sludge dewatering further reduction, in room temperature, low pressure conditions in liquid form water separation, dried mud down to below 40% moisture content, volume reduction to a third. Practice has proved, depth dehydration technology for the treatment of municipal sludge effect is good, meet the requirements of the sludge treatment in China.

Keywords: depth dehydration technology; Wet sludge; Dehydration; reduction

中圖分類號： TQ352.67 文獻標識碼： A 文章編號：

城市污水廠污泥含水率過高（98%左右），產生量極大，使污泥脫水成為減量化和銜接后續 處理的必需環節。目前應用的主要污泥脫水技術，泥餅含水率高達80%左右，不僅減量化效果受到限制，也不能達到與后續處理處置過程有效銜接的要求，這是造成目前我國污泥處置問題的關鍵因素之一。本文結合某市政工程污泥深度脫水工藝的實際生產應用情況，研究污泥預處理工藝要求及技術原理，就污泥處理工藝設計要點進行了分析，最后提出了脫水干泥穩定化及后續處置，為城市污水處理廠污泥處理處置做一定的探索。

1 工程概況

市政污泥作為污水處理的必然產物，其減量穩定化處理處置已成為水環境治理的關鍵環節。由于污泥治理的特殊性與復雜性，目前包括上海北京等都沒有找到很好的解決方案，使污泥禍患越來越困擾各級政府的日常工作。

擬建污泥處理廠工程規模為300t/d，主要負責接收運距不超過20km的污水處理廠的含水率約80%的市政污泥。

2 污泥處理的工藝要求

在貫徹執行國家關于環境保護的政策，符合國家的有關法規、規范與標準的情況下，同時符合深圳市總體規劃的要求，使工程建設與城市發展相協調，既保護環境，又最大程度的發揮工程效益。具體要求如下：

（1）污泥處理必須要有效除去污泥中的重金屬，生成無害化物質；

（2）實現了污泥處理殺菌、消毒、除臭目的；

（3）無廢水、廢氣和廢物的“三廢”污染問題，污泥處理必須實現零排放；

（4）發展發酵工藝、污泥處理設備簡易、方法簡單、能耗低、易于實施。

3 深度處理技術原理

采用加藥劑調理（加藥量約2%~4%）的方式，改變污泥組織內部的持水結構，將包裹在脫水污泥中的物理化學結合水轉變為自由態水，使脫水污泥由半固態轉化為流動態，同時穩定其中的重金屬等有害成分，再用傳統的常壓固液分離機械設備將污泥中的水分以液態的形式分離。

該技術由于對污泥加藥調理處理實現了脫水污泥中的物理化學結合水通過藥劑常態調理轉變為自由水，使得調理污泥后期脫水只需要常壓擠干，并實現了工業化生產。

4 污泥處理工藝設計

4.1污泥處理工藝介紹

首先，將污泥由半固態轉化為流動態，同時氣提去除污泥中的惡臭成分，尾氣用吸收系統吸收達標排放。

其次，加入沉淀劑、穩定劑和助濾劑等藥劑，總加藥量為脫水污泥量的2%~4%左右，使污泥中重金屬物質等有毒、有害成份固定，并進一步去除污泥中的惡臭成分。

然后，用固液分離設備分離混合液，使污泥中的水份以液態的形式分離。脫水后干污泥含固率大于55%，且濕污泥中包含的熱值損失很小。

污泥中分離后的廢水COD5約為2000mg/l，BODcr約為1500mg/l，廢水量約為脫水污泥量的70%，返回原污泥水處理廠處理達標。

系統工藝流程圖如下圖1所示：

圖1系統工藝流程圖

4.2工藝設計

4.2.1污泥轉化工藝設計

機械脫水后含水率80%左右的濕泥餅經螺旋輸送機輸送至計量系統，計量后用螺旋輸送機在密閉條件下輸送到轉化釜，在攪拌條件下按配比投加結合水轉化劑等，使污泥中的結合水大部分轉化為自由態，污泥由半固態轉化為流動態，然后按配比投加殺菌除臭劑等進行除臭處理，期間產生的廢氣用引風機抽吸，經二級吸收塔吸收處理后排放。

廢氣處理吸收液每天為0.5噸左右，排入專用廢水貯槽儲存，定期輸送到污水處理廠處理。轉化工藝流程圖如下圖2所示：

圖2轉化工藝流程圖

4.2.2污泥穩定工藝設計

經轉化除臭后的污泥進入配料釜，按配比加入結合劑等，使污泥中的有機物和重金屬物質等有毒、有害成分重新結合，然后選擇投加穩定劑、改性劑、助濾劑等，使污泥改性，并初步穩定化，使污泥中的極大部分有機物和重金屬物質等可固定在脫水泥餅中，并且改善固液分離性能，使污泥中水分可在常壓下用壓濾機進行分離，并同時進一步去除污泥中的惡臭成分。穩定工藝流程圖如下圖3所示：

圖3穩定工藝流程圖

4.2.3污泥脫水工藝設計

經穩定和改性后的污泥用泵壓入壓濾機，通過壓濾機分離污泥中的水分，脫水過程為常溫常壓，脫水后干泥餅含水率40%左右。

脫水泥餅用裝載機輸送（或用密閉式脫水泥餅輸送系統輸送）到脫水泥餅庫房。濕泥餅經脫水后脫水后的脫水泥餅量為污水處理廠原泥體積的1/3左右。

脫水濾液無生化毒害物質，廢水量為污水處理廠進水總量的0.1%左右，可以返回污水處理廠達標處理。脫水工藝流程圖如下圖4所示：

圖4脫水工藝流程圖

4.2.4脫水干泥穩定化及后續處置

由于深度脫水解決了污泥處理處置的最為關鍵的關節，脫水干泥已達到減量、除臭、穩定等效果，后續處置將十分容易。

由于脫水干泥的出水通道已經打通，透氣性很好，因此在廠內可以進一步將水分通過自然風干等形式進行穩定化，將水分降低到30%左右，然后根據深圳及周邊地區的配套條件，可以采用焚燒（包括協同焚燒）及填埋多種形式將脫水污泥最終徹底處置，這些后續工作均由運營商負責處置。

4.3物料平衡

以300噸/日處理規模進行計算本廠的物料轉化及消耗狀況，獲得如下表所示的物料平衡表1：

表1物料平衡表

5 結論

綜上所述，通過深度脫水技術處理市政污泥技術的工藝設計要點分析，得到了以下的結論：

（1）采用深度脫水的污泥全面解決方案，可實現污泥的徹底無害化和最大程度減量化。焚燒后的灰份可填埋或用作生產水泥等建材的原料，重金屬被固定在混凝土中，避免其重新進入環境，從而徹底杜絕二次污染。

（2）深度脫水污泥處理方案屬于環保、節能、經濟型污泥解決方案，具有高效、徹底、環保、節能、低成本、工業化程度高、資源循環利用和節約土地等優點，符合污泥處理技術的發展方向，滿足我國污泥處理的要求，將成為我國未來城市污泥處理的主流技術。

（3）污泥深度脫水工藝技術在深圳的推行可以改善深圳的水體治理環境與生態環境，極大地促進深圳的投資環境、社會環境與循環經濟發展，確保深圳“環境模范城市”稱號的含金量，更可以為國內同類項目提供很好的示范借鑒意義，其對國民經濟的貢獻是巨大的，其國民經濟評價是良好的。

參考文獻

[1] 城鎮污水處理廠污泥處置分類（GB/T 23484-2009）

[2]《深圳市燕川污泥深度脫水處理廠工程項目建議書》（2012.03）

[3]《城鎮污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術指南（試行）》，環境保護部（2010.03）

篇10

關鍵詞：道路綠化；植物選擇；植物配置

一、道路綠化在現代化城市中的功能及在大園林中的作用

1．改善城市的生態環境。城市規模的擴大、城市人口的密集、人工設施的充斥、機動車輛的增長、自然環境的污染等這些對環境的人為改變，使原有區域的碳氧平衡、水平衡、熱平衡等因素隨之改變。隨著科學的進步，人們逐步認識到，要在接受大自然贈與的同時，必須要保護好我們賴以生存的自然環境。在城市中，特別是車輛擁擠的道路、立交橋和交叉路口等這些環境污染較嚴重的地區，大量種樹、栽花、種草能起到人為強化自然體系的作用，利用綠色植物特有的吸收二氧化碳、放出氧氣的功能；吸收有害物質，減輕空氣污染的功能；除塵、殺菌、降溫、增濕、減弱噪音、防風固沙的功能等等生態效益，應是改善城市生態環境的根本出路。

2．道路是城市中具有重要地位的空間環境，是城市景觀的重要組成部分。從物質構成關系來說，道路可以看作是城市的“骨架”和“血管”；從精神構成關系來說，道路又是決定人們關于城市印象的首要因素。街道不僅僅是連接兩地的通道，在很大程度上還是人們公共生活的舞臺，是城市人文精神要素的綜合反映，是一個城市歷史文化延續變遷的載體和見證，是一種重要的文化資源，構成區域文化表象背后的靈魂要素。

綜上所述，可以初步得出以結論：

現代化的城市道路，在滿通等道路使用功能外，搞好道路的綠化美化，能起到防眩光、緩解駕車疲勞、調節心情穩定情緒等作用，道路綠化就是實現這一功能的主要手段。

二、城市道路綠化植物的選擇

（一）城市道路綠化植物的選擇，主要考慮藝術效果和功能效果

1．喬木的選擇

喬木在街道綠化中，主要作為行道樹，作用主要是夏季為行人遮蔭、美化街景，因此選擇品種時主要從下面幾方面著手：

（1）株形整齊，觀賞價值較高（或花型、葉型、果實奇特，或花色鮮艷，或花期長），最好葉秋季變色，冬季可觀樹形、賞枝干；

（2）生命力強健，病蟲害少，便于管理，管理費用低，花、果、枝葉無不良氣味；

（3）樹木發芽早、落葉晚，適合本地區正常生長，晚秋落葉期在短時間內樹葉即能落光，便于集中清掃；

（4）行道樹樹冠整齊，分枝點足夠高，主枝伸張、角度與地面不小于30度，葉片緊密，有濃蔭；

（5）繁殖容易，移植后易于成活和恢復生長，適宜大樹移植；

（6）有一定耐污染、抗煙塵的能力；

（7）樹木壽命較長，生長速度不太緩慢。

2．灌木的選擇

灌木多應用于分車帶或人行道綠帶（車行道的邊緣與建筑紅線之間的綠化帶），可遮擋視線、減弱噪聲等，選擇時應注意以下幾個方面：

（1）枝葉豐滿、株形完美，花期長，花多而顯露，防止過多萌孽枝過長妨礙交通；

（2）植株無刺或少刺，葉色有變，耐修剪，在一定年限內人工修剪可控制它的樹形和高矮；

（3）繁殖容易，易于管理，能耐灰塵和路面輻射。目前，北方大多數城市主要選擇冷季型草坪作為地被植物，根據氣候、溫度、濕度、土壤等條件選擇適宜的草坪草種是至關重要的；另外多種低矮花灌木均可作地被應用，如棣棠等。

3．草本花卉的選擇

一般露地花卉以宿根花卉為主，與喬灌草巧妙搭配，合理配置：一、二年生草本花卉只在重點部位點綴，不宜多用。

（二）道路的植物配置

主要有兩類：整齊式行道樹類型；自然式園林道路的布置。

整齊式行道樹類型：

（1）喬木為主、配以草坪：高大的喬木不僅遮陰效果好，還會使人感到雄偉壯觀，但較單調。

（2）喬木和灌木：既可增加景觀和季相的變化，又具有節奏感和韻律感。

（3）常綠喬木配以花卉、灌木、草坪、綠籬（或色塊）：這種形式既可四季常青，又有季相變化，是目前應用較多的形式；另外，若條件允許可多行布置，既可增加綠化面積，提高綠化水平，又可大大減少噪音，這也是將來發展的方向和潮流。

（三）自然式園林道路的布置

在繁忙的道路兩側設置自然式的園林道路即林蔭路（具有一定寬度又與街道平行的帶狀綠地，其作用與街頭綠地相似，有時可起到小游園的作用），尤其是居民分步相對較密集的一側，既可方便居民自由出入林蔭帶散步休息（不必穿過交通繁忙的街道），又有效防止和減少車輛廢氣、噪音對居民的危害，這種形式在各個城市較為普遍。

三、道路綠化景觀的營造

1．滿足城市道路主要功能原則。城市道路綠化主要功能是庇蔭、濾塵、減弱噪聲、改善道路沿線的環境質量和美化城市。在具體的設計中，應以不遮擋視線為標準，同時又能給人以賞心悅目之感。道路綠化另一個重要的功能是遮蔭、降溫。炎炎夏日下，行車和行人需要一個宜人的交通環境，濃郁的綠蔭能使人感到絲絲清涼，煩躁的心情可以得到舒緩，有利于交通安全；當葉落的時候，冬日和煦的陽光帶來幾分暖意。

2．道路綠化的生態原則。生態是物種與物種之間的協調關系，是景觀的靈魂。它要求植物的多層次配置，喬灌花、喬灌草的結合，分隔豎向的空間，創造植物群落的整體美。因此，在各路段的設計中，注重這一生態景觀的體現。植物配置講求層次美、季相美，從而達到最佳的滯塵、降溫、增加濕度、凈化空氣、吸收噪音，美化環境的作用。

3．科學性與藝術性原則。既要滿足植物與環境在生態習性上的統一，又要通過藝術的構圖原理體現植物個體及群體的形式美，即符合繪畫藝術和造園藝術的統一，調和，均衡和韻律的四大原則。因此在配置上應考慮道路長度，不同道路形式，同一條道路以不同的區塊重復，以一種復現的節奏感來形成一種韻律，達到心境的平和，符合道路的景觀要求。

4．因地制宜，適地適樹原則。根據本地區氣候、栽植地的小氣候和地下環境條件選擇適于在該地生長的樹木，以利于樹木的正常生長發育，抗御自然災害，保持較穩定的綠化成果。選擇適應性強、生長強健、管理粗放的植物。例如，行道樹樹種選擇的一般標準： （1）樹冠冠幅大、枝葉密；（2）抗性強，耐瘠薄土壤、耐寒、耐寒；（3）壽命長；（4）深根性；（5）病蟲害少；（6）耐修剪；（7）落果少，或沒有飛絮；（8）發芽早、落葉晚。

四、結語

優美的城市環境，宜人的道路綠化是人們對一個地區、一個城市第一印象的重要組成部分。精工細琢的園林式的道路綠化是自然景觀的提煉和再現，是人工藝術環境和自然生態環境相結合的再創造，它所體現的姿態美、意境美、蘊含著文化與藝術的融合與升華，使人感到親切、舒適、具有生命力，是衡量現代化城市精神文明水平的重要的標志。

道路綠化不僅具有景觀效果，而且是改善城市道路生態環境的一項重要的城市市政基礎設施，運用植物生態功能的生物措施是取得城市生態環境良好循環的根本出路。

建設園林化的道路應采取大手筆、大色塊的綠化手法，主要道路綠化帶的理想寬度至少是30m，才能有效地發揮植物材料的生態效應，只有樹立大園林的觀念，克服以往的“一條路，兩行樹；綠化小打小鬧”的做法，才能使城市環境面貌躍上一個新臺階。

改善城市的生態環境單靠道路綠化是不夠的，還必須建設“點（公園綠地）”、“線（道路、河流、鐵路）”、“面（單位庭院、居住區）”、“帶（城市環型綠化帶）”、“網（郊區農田林網）”、“片（城市隔離片林）”，等多層次、多結構、多組團城鄉一體化的大園林綠化體系。

對城市污水廠污泥處置和利用的思考

徐敏

（北海市紅坎污水處理廠，廣西 北海 536000）

摘要：妥善地處置污水廠污泥已成為城市污水廠和相關部門提高技術水平和管理水平的重要因素，也是全球共同關注的課題。文章對當前城市污水廠污泥處置和利用做一些思考。

關鍵詞：污水廠；污泥的土地利用；污泥的熱處置

城市污水廠的污泥是指處理污水所產生的固態、半固態及液態的廢棄物，含有大量的有機物、豐富的氮磷等營養物、重金屬以及致病菌和病原菌等，如果不加處理的任意排放和投棄會對環境造成嚴重的污染。隨著污水處理設施的普及、處理率的提高和處理程度的深化，污泥的產生量必將有較大的增長。如何妥善地處置污水廠污泥，并將其作為一種新的資源加以有效利用，變廢為寶，已成為城市污水廠和相關部門提高技術水平和管理水平的重要因素，也是全球共同關注的課題。本文對當前城市污水廠污泥處置和利用做一些思考。

一、目前污泥處置的現狀

國內外污泥處理與處置的方法很多，一般采用濃縮、消化、脫水、干化、有效利用（主要為農用）、填埋及焚燒等不同的處理、處置方法，或用其中某幾個方法組合處置。不同的處置方法有不同的前處理要求，并且實際上一些前處理要求是這種處置方法的組成部分。污泥的最終出路不外是部分或全部資源化利用或以某種形式回到環境中去，以下介紹目前世界各國廣泛采用的污泥處置方法。

（一）污泥的土地利用

污泥的土地利用已有多年歷史，主要包括污泥農用，污泥用于森林與園藝、廢棄礦場等場地的改良等。污泥中含有豐富的有機物和N、P、K等營養元素以及植物生長必需的各種微量元素Ca、Mg、Zn、Cu、Fe等，施用于農田能夠改良土壤結構、增加土壤肥力、促進作物的生長。

（二）填理

污泥填埋有填地與填海造地兩種。

污泥消化后經脫水再進行填埋是目前國內許多大型污水處理廠中常采取的方式，經過消化后的污泥有機物含量減少，性能穩定，總體積減少，脫水后作填埋處置是一種比較經濟的處理方式。污泥填埋的操作要求與垃圾填埋相似。污泥填埋場的滲濾液屬高濃度有機污水，必須集中加以處理；污泥填埋場四周應設圍欄，并采取相應的防蚊蠅、防鼠措施。

污泥填海造地，應遵守下列要求（1）必須設護堤，滲水也必須集中進行處理，以防污泥和污水污染海水；（2）污泥或灰渣中的重金屬含量應符合填海造地標準。

（三）投海

沿海地區，尤其是有大江、大河入海口附近，可考慮把生污泥、消化污泥、脫水泥餅或焚燒灰渣投海。投海污泥最好是經過消化處理的污泥。投海方式可用管道輸送或船運，其中管道輸送較為經濟。在污泥投海工程實施前，必須搞好投海區的選擇（離海岸10km以外，水深25m左右），以保證海水的稀釋與自凈作用。

（四）污泥的熱處置

污泥熱處置的優勢在于可以迅速和較大程度地使污泥達到減量化，近年來焚燒法由于采用了合適的預處理工藝和焚燒手段，達到了污泥熱能的自持，并能滿足越來越嚴格的環境要求和充分地處理不適宜于資源化利用的部分污泥。

（五）其他處置方法

國外對污泥制動物飼料、包埋處理以及焚燒灰制磚等處置方法均有一定的研究，也有成功的報道，但要將這些方法作為一種主要的污泥處置方式被采用尚需進一步研究。

二、污泥的綜合利用方案

（一）城市污水廠污泥是一種寶貴的再生資源

1．從循環經濟觀點來看，“資源”這一概念是相對的。據報導目前全世界鋼產量的1/3、銅產量的1/2、紙制品1/3來自循環使用，有些發達國家在17個產業生產中，已經實現了水資源消耗的零增長甚至負增長。同樣，在城市污水廠污水處理過程本身來看，產生的污泥是一種廢棄物，但對后續綜合利用生產單位（如水泥生產、制砧、農用、土壤改良）來說是一種寶貴的再生資源，它具有普遍的使用價值。隨著科技進步與循環經濟模式推廣，城市污水廠污泥必然會得到廣泛利用。

2．從保護環境角度來看，城市污水廠污泥最終進行資源化處置，才能徹底消除污泥對環境的污染，有利于保護環境。

3．從提高資源使用率角度來看，城市污水廠污泥資源化處置，是充分發揮了污泥這一再生資源使用價值，做到了物盡其用。

（二）污泥利用的潛在風險

污泥利用需滿足嚴格的環境衛生標準，不能造成新的環境危害。污泥利用的環境問題是重金屬和氮對土壤、作物、水體的影響以及病原物污染，所以具有潛在風險。污泥的熱能利用無疑是風險最小的，而土地利用則需嚴格管理，只有重金屬含量低于農用污泥標準才可用于農作物，而且污泥肥的施用也需嚴格定量以控制重金屬的積累和減少氮、磷淋失對水體的污染。至于病原物污染，熱干化的安全性較佳，因其高溫滅菌作用很徹底，產品可完全抑制微生物的活性；堿性穩定化基本上也能達到安全標準；堆肥則不足以保證安全性，因病原物仍有少量存活且產品的高含水率（一般為30％～40％）可使病原物復活，故采用堆肥方案時需加強對堆肥質量、場所和施用場地的管理。

（三）綜合利用方案

1．農田林地利用。在作農田林地利用前，應進行堆肥處理以殺死病菌及寄生蟲卵，同時還應去除這些有害物質。目前普遍的問題是檢測手段跟不上要求，處理成本無法和經濟效益相平衡，化肥的普遍應用造成銷售市場難以開發等，這些使得此種處置方式尚未得到普遍的推廣。

2．污泥焚燒產物利用。污泥焚燒可以從廢氣中獲得剩余能量，用來發電。在脫水污泥中加入引燃劑、催化劑、疏松劑和固硫劑等添加劑制成合成燃料，該合成燃料可用于工業和生活鍋妒，燃燒穩定，熱工測試和環保測試良好，是污泥有效利用的一種理想途徑。

3．低溫熱解制取可燃物。污泥熱化學處理因其無害化和減量化徹底，地位已逐漸增強。污泥低溫熱解是一種發展中的能量回收型污泥熱化學處理技術。它通過在催化劑作用下無氧加熱干燥污泥至一定溫度（500℃）、由干餾和熱分解作用使污泥轉化為油、反應水、不凝性氣體和炭等可燃產物，最大轉化率取決于污泥組成和催化劑的種類，正常產率為200～300L（油）/t（干泥），其性質與柴油相似。

4．建筑材料利用。污泥可用于制磚和制纖維板材。污泥制磚的方法有兩種。一種是用干化污泥直接制磚，另一種是用污泥灰渣制磚。用干化污泥直接制磚時，應對污泥的成分作適當調整，使其成分與制磚粘土的化學成分相當。當污泥與粘土按重量比1:10配料時，污泥磚可達普通紅磚的強度。利用污泥焚燒灰渣制磚時，灰渣的化學成分與制磚粘土的化學成分是比較接近的，制坯時只需添加適量粘土與硅砂。比較適宜的配料重量比為灰渣：粘土：硅砂=100:50:（15～20）。

污泥制生化纖維板，主要是利用活性污泥中所含粗蛋白（有機物）與球蛋白（酶）能溶解于水及稀酸、稀堿、中性鹽的水溶液這一性質，在堿性條件下加熱、干燥、加壓后，發生蛋白質的變性作用，從而制成活性污泥樹脂（又稱蛋白膠），使之與漂白、脫脂處理的廢纖維壓制成板材。其品質優于國家三級硬質纖維板的標準。