徐濛

上海市崇明區(qū)自來水公司 上海 202150

目前，中國城市人口密度高，城市數(shù)量不斷增加，供水系統(tǒng)數(shù)量不斷增加，導(dǎo)致水廠污泥產(chǎn)量增加。泥質(zhì)對(duì)天然水的破壞變得越來越重要。因此，重要的是要知道如何無害地處理來自供水系統(tǒng)的污泥。

1 城市污水在處理方面的欠缺之處

第一，由于水處理廠產(chǎn)生的污泥占總產(chǎn)水量的很大一部分，如果直接徑流會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重后果，對(duì)環(huán)境非常重要。污泥中的懸浮固體含量可高達(dá)1000毫克/升，遠(yuǎn)高于州水含量中的懸浮固體含量。在當(dāng)今社會(huì)，中國的一些城市不直接處理河流中的廢水或?qū)⑵渲苯愚D(zhuǎn)移到未開墾的土壤層，導(dǎo)致水和土壤的嚴(yán)重污染，這種處置方法嚴(yán)重破壞了自然建設(shè)環(huán)境；第二，不利影響主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：首先供水系統(tǒng)污泥中的顆粒沉淀在水底，形成泥層。該污泥層具有高密度，容易導(dǎo)致水底缺氧。污泥中含有的金屬元素容易溶解在水中，水的pH降低，釋放出刺激性氣味。以崇明區(qū)自來水公司的運(yùn)營和生產(chǎn)為例：聚氯化鋁在水系統(tǒng)中用作凝結(jié)劑，聚合氯化鋁在自來水處理中起著舉足輕重的作用，采用的原材料是：氫氧化鋁粉生產(chǎn)工藝是：板框壓濾型或噴霧干燥型，其中三氧化二鋁含量一般在29%-31%，水不溶物在0.6以下，鹽基度在40-90之間，其次最重要的指標(biāo)是重金屬含量不能高于GB15892-2009指標(biāo)。采用聚合氯化鋁作為混凝劑的沉淀池所排出的污泥如隨意排入河道將會(huì)使河水中A1(OH)3濃度的增加，水底動(dòng)植物的死亡率也隨之持續(xù)升高；實(shí)驗(yàn)證明，水中藻類的生長環(huán)境中鋁鹽的含量會(huì)對(duì)其造成影響[1]。

2 目前給水污泥的常規(guī)處置方法有如下幾種

（1）將排泥水直接排入自然水體。這種方法對(duì)環(huán)境的影響較大，排泥水中含有的大量聚合氯化鋁以及污泥沉積會(huì)對(duì)水生態(tài)造成一定影響，大量污泥排入水體還會(huì)造成河道阻塞、河床抬高，進(jìn)而影響航運(yùn)、降低防洪排澇能力。（2）排入城市污水管網(wǎng)。這種污泥處置方式需要嚴(yán)格限制污泥排放時(shí)間、排放量、固體懸浮物的含量等；同時(shí)，這種方法容易導(dǎo)致污水管道堵塞、腐蝕等問題，而且管道清淤與維護(hù)也需要大筆費(fèi)用。（3）填埋。給水廠脫水污泥可單獨(dú)填埋，也可以與生活垃圾混合填埋。但是，污泥中的重金屬可能會(huì)污染地下水，應(yīng)格外注意污泥中毒物和滲濾液問題。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多給水廠已經(jīng)遇到垃圾填埋場拒收給水污泥的問題。綜上所述，我國基本上把給水污泥作為廢棄物進(jìn)行處置，現(xiàn)有的處置方法對(duì)于環(huán)境存在一定的危害。因此，尋找新的給水污泥處置方法就顯得非常重要。研究人員對(duì)給水廠污泥的物質(zhì)組成進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)給水廠污泥的含水率為15.25%，有機(jī)物含量為25.85%，無機(jī)物含量為58.9%，無機(jī)物中有大量的SiO2、Al2O3和Fe2O3，且重金屬含量較低。我國相關(guān)研究人員對(duì)給水污泥的無機(jī)成分測定結(jié)果顯示SiO2占41%，Al2O3占15.1%，F(xiàn)e2O3占8.5%，CaO占5.2%，MgO占1.8%，燒失量占16%?？梢钥闯觯o水污泥物質(zhì)組成與粘土相似，同時(shí)其中存在混凝劑的殘?jiān)?，因此給水污泥存在資源化利用的價(jià)值。

3 城市給水廠污泥處理的步驟

第一，建造新的集中池。建立濃縮罐的目的是降低污泥的含水量，從而減少污泥的體積，濃縮方法包括各種濃縮方法，如重力濃縮。主要是重力濃度，濃縮水箱中的渾水濃度，主要有兩個(gè)控制因素：時(shí)間和濃度條件。通常，將桿裝置添加到增稠容器的增稠裝置中。如果污泥刮刀在內(nèi)壁上旋轉(zhuǎn)期間刮擦漿料，則桿可以加速濃縮并提高固體含量的效率，以崇明區(qū)自來水公司下屬的水廠為實(shí)例，水廠都采用新建濃縮池來對(duì)污泥進(jìn)行濃縮處理，具體流程為水廠沉淀池每天產(chǎn)生的污泥統(tǒng)一排入水廠排泥池，濾池反沖洗時(shí)候產(chǎn)生的污水排入排水池，排水池的污水經(jīng)過潛水排污泵抽入水廠預(yù)濃縮池進(jìn)行濃縮處理，然后排入水廠排泥池，排泥池的污水再有排泥池中的潛水排污泵抽入濃縮池進(jìn)行進(jìn)一步的濃縮處理[2]。

第二，污泥的預(yù)處理。由于廢水中含有大量污泥，很難直接排出。因此，有必要通過預(yù)處理該步驟來降低脫水的難度。污泥預(yù)處理主要分為物理預(yù)處理和化學(xué)預(yù)處理。物理預(yù)處理可以通過加熱或冷凍脫水。這實(shí)現(xiàn)了固體分離的目的?；瘜W(xué)預(yù)處理主要包括酸處理，堿處理和用聚合物凝結(jié)劑處理。添加聚合物混凝劑是最常用的污泥預(yù)處理方法，該混凝劑的用量主要取決于其類型，pH值和污泥性質(zhì)。

一般來說，水處理廠的污泥處理分為五個(gè)部分：調(diào)節(jié)，濃縮，脫水，干燥和處置（圖1）。當(dāng)然，水系統(tǒng)污泥的處理過程不得包括上述五個(gè)過程，水系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際情況節(jié)省一些過程。污泥脫水是污泥處理的重要組成部分：脫水后污泥量大大減少，對(duì)污泥后處理產(chǎn)生積極影響?，F(xiàn)有的污泥脫水方法基本上是機(jī)械脫水，可以細(xì)分為各種脫水方法，如真空，板框壓濾機(jī)，帶式壓濾機(jī)和離心機(jī)。酰胺作為凝結(jié)劑。

圖1 城市給水廠污泥處理工序

4 城市給水廠污泥處理技術(shù)的期望發(fā)展

用于水處理廠的污水處理廠的排水過程包括各種機(jī)器，例如離心機(jī)，過濾帶和板和框架：第一，目前，我國進(jìn)口昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)困難，耗電量大的進(jìn)口離心機(jī)，沙子在機(jī)器上有一些磨損，伴有大聲噪音；第二，板框式脫水機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)發(fā)生碰撞現(xiàn)象，發(fā)動(dòng)機(jī)磨損率高，維護(hù)成本高，噪音大。

利用燒結(jié)磚坯來處理污泥：由于水廠污泥中含有有機(jī)物含量較高，伴隨著水廠污泥添加量的增加，導(dǎo)致燒結(jié)的過程中有機(jī)物發(fā)生燃燒和氧化等反應(yīng)從磚體中去除，從而導(dǎo)致在磚體中留下空隙，磚體的孔隙率增大從而使得磚體的透水系數(shù)會(huì)有相應(yīng)的增強(qiáng)。與此同時(shí)，由于磚體內(nèi)空隙的增多，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不夠致密，從而導(dǎo)致了磚體抗壓強(qiáng)度的降低。與之相對(duì)應(yīng)的是伴隨著水廠污泥添加量的增加使得黏土的添加量減少，由于水廠污泥的塑性較差，而黏土具有較好的塑性，因此水廠污泥的量越大則磚坯的可塑性越差，導(dǎo)致在壓制磚坯的時(shí)候，磚坯的成型效果差，導(dǎo)致磚坯的密度降低，顆粒間的黏結(jié)性低，對(duì)后期的燒結(jié)造成隱患。啟動(dòng)城市縣城生活垃圾填埋場管理辦法的制定工作，建立健全城鎮(zhèn)生活垃圾填埋場規(guī)范化運(yùn)行臺(tái)賬，完善運(yùn)行管理制度，不斷提升規(guī)范化運(yùn)行管理水平。結(jié)合中央環(huán)境保護(hù)督察反饋意見整改、城市黑臭水體整治、污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)等工作，實(shí)施好在建的生活垃圾、污水處理項(xiàng)目建設(shè)，確保生活垃圾、污水處理能力滿足需要，確保到2020年城市生活垃圾無害化處理率、污水處理率同步達(dá)到95%的目標(biāo)。

使用土地處理給水污泥特別是通過將給水污泥注入土壤表面或土壤中。根據(jù)不同類型的土地利用，提到了四個(gè)目的：農(nóng)業(yè)用途，森林保護(hù)，綠化區(qū)域的美化和受損區(qū)域的恢復(fù)。給水污泥中的養(yǎng)分取決于其來源，養(yǎng)分主要是植物養(yǎng)分，包括氧化鋁，腐爛種質(zhì)和其他物質(zhì)。使用農(nóng)作物時(shí)，給水污泥中的養(yǎng)分含量低于污水處理廠，肥料效率甚至低于有機(jī)肥。當(dāng)向土壤表面添加適量的水時(shí)，有機(jī)物質(zhì)可以降解，為植物生長提供養(yǎng)分，為土壤微生物提供生命能量，并能有效改善土壤結(jié)構(gòu)。其他不可降解的有機(jī)物質(zhì)可以增加土壤中的有機(jī)物質(zhì)。濃度反過來改善了土壤，使貧瘠的土地成為促進(jìn)農(nóng)業(yè)和提高土壤肥力的土地。給水污泥是從水資源凈化過程中獲得的，其中有毒有機(jī)物的含量較低，在國內(nèi)使用是非?？尚械??？梢钥闯?，在農(nóng)業(yè)和綠化中使用給水污泥是巨大的。

政府提供一定的政策支持，不斷對(duì)污泥處理相關(guān)制度和條例進(jìn)行完善，并對(duì)各個(gè)有關(guān)單位的職責(zé)、利益分配進(jìn)行明確，采用政策和制度支持的方式促進(jìn)污泥處理相關(guān)企業(yè)的多渠道融資模式的建設(shè)發(fā)展，并促進(jìn)整體的市場化運(yùn)營機(jī)制的完善。政府還可以通過加大宣傳和支持力度的方式，改變?nèi)藗儗?duì)污泥制品的傳統(tǒng)認(rèn)知，進(jìn)一步擴(kuò)大市場規(guī)模，通過系統(tǒng)規(guī)劃市場運(yùn)用機(jī)制的建立完善，從根本上為市場中所存在的成本、投資、售價(jià)、市場問題提供解決途徑和方法。第三點(diǎn)現(xiàn)階段我國的水泥窯協(xié)同處置污泥的資源化利用方式已經(jīng)得到初步發(fā)展，此時(shí)為保證市場秩序應(yīng)該建立市場準(zhǔn)入條件，通過對(duì)相關(guān)的制度、流程、要求進(jìn)行明確并嚴(yán)格執(zhí)行，從而促進(jìn)市場規(guī)范化發(fā)展。提升對(duì)尾氣控制治理的重視程度，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)和設(shè)備的研究，進(jìn)一步提升技術(shù)以及環(huán)境的可行性。

5 結(jié)束語

啟動(dòng)城市縣城生活垃圾填埋場管理辦法的制定工作，建立健全城鎮(zhèn)生活垃圾填埋場規(guī)范化運(yùn)行臺(tái)賬，完善運(yùn)行管理制度，不斷提升規(guī)范化運(yùn)行管理水平。結(jié)合中央環(huán)境保護(hù)督察反饋意見整改、城市黑臭水體整治、污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)等工作，實(shí)施好在建的生活垃圾、污水處理項(xiàng)目建設(shè)，確保生活垃圾、污水處理能力滿足需要，確保到2020年城市生活垃圾無害化處理率、污水處理率同步達(dá)到95%的目標(biāo)。