導(dǎo)語：如何才能寫好一篇污泥處理措施，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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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。丹東自來水總公司2009年2月曾對鴨綠江浪頭至愛河江段進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測，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面的新義州市目前財政困難，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工，鴨綠江下游的污染問題短時間內(nèi)也不可能得到徹底解決。近年來，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。本工程通過設(shè)置回收水池，收集濾池反沖洗水，經(jīng)過一定的停留時間，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的脈沖效應(yīng)，降低對配水井產(chǎn)生的擾動，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)過化糞池簡單處理后，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，又四道溝凈水廠場地有限，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)，附近無截流干管可以利用，需建設(shè)泥處理系統(tǒng)對反應(yīng)池、沉淀池的排泥水進(jìn)行處理。

在給水處理過程中，各凈水構(gòu)筑物均會沉降一定的污泥，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)生的污泥對環(huán)境不產(chǎn)生毒害作用，但會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)。

目前我國對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)具有工藝過程簡單、操作控制方便、自動化程度高的特點(diǎn)；而且離心式脫水機(jī)消耗藥劑量較小；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：危廢污泥；干化系統(tǒng)；污染控制

據(jù)國家住建部統(tǒng)計，截至2019年12月底，全國污水處理能力達(dá)1.79億m3/d，年污泥產(chǎn)量已經(jīng)超過6000萬t（以含水率80%計），且每年以5%～8%的比例增長［1-3］。如何安全有效處置污泥成為了急需解決的問題［4］。污泥處置的目標(biāo)是減量化與無害化，主要的處置方式是填埋、土地利用、干化與焚燒等［5-6］。《污水處理廠污泥處理處置最佳可行技術(shù)導(dǎo)則》認(rèn)為：污泥干化焚燒是今后我國提倡的方向［7］。其中干化可大幅降低污泥體積，可達(dá)到減量化目的；且干化可以提高污泥的熱值，是污泥焚燒必需的前處理措施。目前污泥干化的研究主要集中在市政污泥［5，7］，而對危廢污泥的干化與污染物控制的報道并不多見。本文以福建省某危廢污泥干化系統(tǒng)為例，介紹危廢污泥干化系統(tǒng)的工藝流程，并探討了干化所產(chǎn)生的廢氣、廢水與固廢的控制措施，為同類型危廢干化項(xiàng)目的設(shè)計、運(yùn)行及污染物處理提供參考意見。

1工程概況

福建省某危險廢物處置中心建立了1套危廢污泥干化系統(tǒng)，主要對進(jìn)廠危廢污泥進(jìn)行干化處理。干化系統(tǒng)處理對象為金屬酸洗污泥與電鍍污泥，其中金屬酸洗污泥（來源于不銹鋼廠）為無機(jī)污泥，污泥的含水率為55%～70%。根據(jù)危廢污泥處理量，確定干化系統(tǒng)的處置規(guī)模為100t/d，年運(yùn)行7200h，設(shè)計處理量為30000t/a。處置方案是采用槳葉干燥機(jī)，并利用焚燒系統(tǒng)中余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽對濕污泥進(jìn)行間接加熱。

2危廢污泥干化系統(tǒng)的工藝流程

危廢污泥干化系統(tǒng)包括：干化設(shè)施、污泥儲存?zhèn)}、廢氣處理裝置等。干化系統(tǒng)的主要建設(shè)內(nèi)容見表1。危廢污泥干化系統(tǒng)的工藝流程見圖1。首先危廢污泥運(yùn)輸?shù)轿勰鄡Υ鎮(zhèn)}。污泥皮帶輸送機(jī)將污泥從儲存?zhèn)}連續(xù)運(yùn)送至槳葉干燥機(jī)的進(jìn)料斗中。進(jìn)料斗下部設(shè)有無軸輸送螺旋機(jī)，利用無軸螺旋輸送機(jī)將金屬酸洗污泥送到槳葉干燥機(jī)內(nèi)。該危險廢物處置中心有1套危險廢物焚燒系統(tǒng)，焚燒系統(tǒng)流程中有1臺余熱鍋爐，干化系統(tǒng)的熱源正是源自該鍋爐產(chǎn)生的蒸汽。余熱鍋爐產(chǎn)生1.6MPa的蒸汽經(jīng)調(diào)壓0.8MPa穩(wěn)定后，通過蒸汽管路進(jìn)入槳葉干燥機(jī)的空心熱軸和夾套中，將熱量傳遞給濕污泥，使污泥中的水分受熱蒸發(fā)，干化完成后的污泥經(jīng)刮板輸送機(jī)冷卻后裝包儲存。由于危廢污泥大部分為無機(jī)污泥，熱值較低，不能送至焚燒系統(tǒng)燃燒，最后經(jīng)過固化后送至危廢無害化填埋場填埋。污泥干化系統(tǒng)的主要設(shè)備見表2。

3污泥干化機(jī)的運(yùn)行參數(shù)及干化效果

污泥干化機(jī)的主要工藝參數(shù)及干化效果見表3。

4干化系統(tǒng)的污染物來源及控制措施

危廢污泥干化系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生廢氣、廢水與固廢等污染物，對污染物來源進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的控制措施，達(dá)到達(dá)標(biāo)排放目的。

4.1廢氣的來源及控制措施

污泥干化系統(tǒng)產(chǎn)生的廢氣主要為污泥儲存廢氣、污泥干化廢氣與干化污泥包裝時產(chǎn)生的粉塵。由于污泥干化系統(tǒng)的處置對象為無機(jī)污泥，且污泥在產(chǎn)廢單位儲存時間比較長，污泥儲存?zhèn)}常溫儲存下NH3、H2S等惡臭氣體排放量比較小，該污泥儲存廢氣經(jīng)車間負(fù)壓系統(tǒng)收集后，會同污泥干化廢氣、包裝粉塵進(jìn)入采用“旋風(fēng)除塵+洗滌塔水洗+活性炭吸附”工藝的廢氣處理裝置進(jìn)行處置。污泥干化采用載氣循環(huán)操作，干燥機(jī)內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài)，一般情況下氣體不會外溢，污泥干化廢氣主要成分為粉塵、水蒸氣、HCl、H2S、NH3。上述廢氣經(jīng)干燥機(jī)密閉負(fù)壓收集后，首先進(jìn)入洗滌塔中，用廠區(qū)中水回用站生產(chǎn)的中水進(jìn)行直接冷卻（冷卻后的中水排放到污水處理站）。洗滌后的廢氣經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)增壓后分成兩路，大部分作為循環(huán)熱載氣進(jìn)入槳葉干燥機(jī)循環(huán)利用，少部分進(jìn)入采用“旋風(fēng)除塵+洗滌塔水洗+活性炭吸附”工藝的廢氣處理裝置處理后排放。當(dāng)污泥干化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時，對污泥干化系統(tǒng)廢氣的產(chǎn)生狀況與處理情況進(jìn)行測試，結(jié)果見表4。由表4可知，廢氣產(chǎn)生量為2908m3/h，顆粒物、HCl、H2S與NH3的產(chǎn)生濃度分別為198.0mg/m3、5.30mg/m3、9.90mg/m3與12.50mg/m3，經(jīng)“旋風(fēng)除塵+水洗+活性炭吸附”工藝處理后，顆粒物、HCl、H2S與NH3的排放濃度分別為2.9mg/m3、0.19mg/m3、0.48mg/m3與0.61mg/m3，去除率分別為98.5%、96.4%、95.2%與95.1%，均達(dá)到了良好的處理效果。

4.2廢水的來源及控制措施

污泥干化系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水主要有蒸氣冷凝水、洗滌塔冷卻水與除霧器廢氣噴淋廢水。（1）蒸氣冷凝水。干燥機(jī)空心熱軸和夾套中的蒸汽經(jīng)冷凝后形成的凝結(jié)水排到凝液罐中，通過凝液泵全部回到余熱鍋爐系統(tǒng)的除氧器循環(huán)利用。（2）洗滌塔冷卻水。在污泥干化車間外設(shè)置1個20m3的中水儲存罐，用2臺中水泵向尾氣洗滌塔供洗滌水。廢凝氣經(jīng)洗滌塔冷卻洗滌后產(chǎn)生了污水，主要污染為COD、SS、氨氮、總氮、石油類等。洗滌塔冷卻水排入廠區(qū)內(nèi)的污水處理站進(jìn)行處理。（3）除霧器廢氣噴淋廢水。除霧器采用30%氫氧化鈉溶液對污泥干化廢氣、污泥存儲倉惡臭氣體進(jìn)行噴淋處理，主要水污染物為COD、SS、總氮等。廢氣噴淋廢水會同洗滌塔冷卻水排入廠區(qū)的污水處理站進(jìn)行處理。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時，對產(chǎn)生的廢水進(jìn)行水質(zhì)分析，結(jié)果見表5。

4.3固廢的來源及控制措施

污泥干化系統(tǒng)產(chǎn)生的固體廢棄物主要為處理后的干化污泥，干燥完成后的污泥經(jīng)刮板輸送機(jī)冷卻后利用密閉包裝袋包裝。由于無機(jī)污泥熱值低，不能送入焚燒系統(tǒng)，所以經(jīng)固化后送危廢無害化填埋場填埋。

5結(jié)論

福建省某危廢處理中心采用槳葉干化工藝處理無機(jī)危廢污泥，利用余熱鍋爐蒸汽作為熱源，成功降低了危廢污泥的含水率。干化系統(tǒng)產(chǎn)生的廢氣采用“旋風(fēng)除塵+洗滌塔水洗+活性炭吸附”工藝處理，獲得良好的脫除效果。廢水中的洗滌塔冷卻水與除霧器廢氣噴淋廢水排入廠區(qū)污水處理站處理。產(chǎn)生的固廢熱值低，不能進(jìn)入焚燒系統(tǒng)，經(jīng)固化后填埋處理。該危廢污泥干化系統(tǒng)可為同類危廢污泥的干化系統(tǒng)及污染物控制的設(shè)計與運(yùn)行提供參考。

參考文獻(xiàn)

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篇3

穩(wěn)定一級生化裝置進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)水水質(zhì)的穩(wěn)定，對裝置的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。采取以下兩項(xiàng)措施穩(wěn)定一級生化裝置進(jìn)水水質(zhì)。①加大一級生化裝置的污泥回流量。由于大比例回流污泥能緩沖進(jìn)水水質(zhì)、增加污泥濃度、提高裝置的抗沖擊性能，因此在原只運(yùn)行1臺污泥回流泵的基礎(chǔ)上增開1臺污泥回流泵，將一級生化裝置的污泥回流比由原70%～80%增至100%～110%。②切出超標(biāo)的一級生化裝置進(jìn)水。在一級生化裝置進(jìn)水管線上增加超標(biāo)廢水切出管線，當(dāng)一級生化裝置進(jìn)水COD＞1350mg/L、氨氮＞50mg/L、硫化物＞10mg/L、油＞20mg/L時，根據(jù)超標(biāo)情況及時將超標(biāo)廢水從流程中切出。提高裝置內(nèi)營養(yǎng)物水平，促進(jìn)污泥系統(tǒng)更新為了改善污泥性能，根據(jù)進(jìn)水COD情況向一級生化裝置曝氣池中投加營養(yǎng)鹽。由于進(jìn)水中氨氮含量偏高，磷元素含量相對不足，為此向一級生化裝置曝氣池中投加磷鹽，投加比例為COD∶P=200∶0．7。由于一級生化裝置進(jìn)水pH值為9左右，向曝氣池中投加了偏酸性的磷酸氫二鈉。由于鐵元素能增加裝置的處理能力、提高裝置的抗沖擊性能［1］，故向一級生化裝置曝氣池中投加了鐵鹽，投加比例為COD∶Fe=200∶0．35。此外，當(dāng)一級生化裝置遭受沖擊，中沉池內(nèi)泥花翻滾、產(chǎn)生大量浮渣和死泥時，及時向一級生化裝置補(bǔ)充新鮮活性污泥以促進(jìn)污泥的置換與更新。為了防止新調(diào)入的污泥因不適應(yīng)新環(huán)境大量死亡而對下一級生化處理造成影響，每次污泥置換量一般控制在總污泥量的10%～20%。加強(qiáng)一級生化裝置出水指標(biāo)監(jiān)測和現(xiàn)場巡檢當(dāng)一級生化裝置的出水透明度、濁度、懸浮物、油、顏色、氣味、浮渣、泡沫、泥面、COD、含鹽量等指標(biāo)發(fā)生異常時，應(yīng)及時向裝置內(nèi)沖擊性投加鐵鹽，增強(qiáng)一級生化裝置的抗沖擊性能。同時將出水濁度、生物相作為日常巡檢測定內(nèi)容，以便及時發(fā)現(xiàn)裝置異常。采用兼氧處理代替純氧處理一級生化裝置的曝氣池為封閉式，根據(jù)現(xiàn)有條件，除純氧曝氣方式外還有自然風(fēng)曝氣、鼓風(fēng)曝氣和引風(fēng)曝氣三種運(yùn)行方式。①純氧曝氣方式。向曝氣池中通入純氧進(jìn)行曝氣，水中溶解氧約是空氣曝氣的5倍，進(jìn)水COD變化基本不會造成曝氣池內(nèi)污泥缺氧。裝置產(chǎn)生的尾氣量少，可通過引風(fēng)機(jī)引入除臭裝置處理。由于進(jìn)水油含量經(jīng)常超標(biāo)，純氧曝氣方式無法正常運(yùn)行。②自然風(fēng)曝氣方式。打開曝氣池所有檢修人孔蓋，利用自然風(fēng)進(jìn)行曝氣。由于氣相更新緩慢和進(jìn)水COD濃度高，污泥處于缺氧狀態(tài)。由于呈敞開狀態(tài)，產(chǎn)生的惡臭氣體對周圍環(huán)境影響很大。進(jìn)水油含量為20～100mg/L時對自然風(fēng)曝氣方式的運(yùn)行影響較小。③鼓風(fēng)曝氣方式。向曝氣池中通入鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓縮風(fēng)。由于進(jìn)水COD高，經(jīng)常會造成曝氣池內(nèi)的污泥缺氧，可將處理方式控制在兼氧狀態(tài)。鼓風(fēng)曝氣產(chǎn)生的尾氣量大，可通過引風(fēng)機(jī)引入除臭裝置處理。采用鼓風(fēng)曝氣方式需增開一臺鼓風(fēng)機(jī)，運(yùn)行能耗高。由于進(jìn)的是壓縮風(fēng)，曝氣池處于正壓狀態(tài)，惡臭氣體有泄漏的風(fēng)險。進(jìn)水油含量為20～100mg/L時對鼓風(fēng)曝氣方式的運(yùn)行影響較小。④引風(fēng)曝氣方式。通過除臭裝置引風(fēng)機(jī)的引風(fēng)作用，進(jìn)行曝氣池氣相更新。由于供氧能力受限，污泥容易缺氧，但容易將處理方式控制在兼氧狀態(tài)。由于曝氣池內(nèi)呈負(fù)壓狀態(tài)，惡臭氣體無泄漏風(fēng)險。引風(fēng)曝氣方式能耗較低。進(jìn)水油含量為20～100mg/L時對引風(fēng)曝氣方式的運(yùn)行影響較小。兼氧處理是利用兼氧微生物處理廢水的一種方法，其優(yōu)點(diǎn)是比厭氧處理更容易管理，比好氧處理更耐毒、耐鹽、耐沖擊［2］。通過四種曝氣方式的比較可知，利用引風(fēng)曝氣將處理方式控制在兼氧狀態(tài)更有利于污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定及處理效果的保證。一級生化裝置的曝氣池分四段。為了增強(qiáng)COD去除效果，一、二段盡量營造厭氧條件以提高廢水的可生化性;三、四段加強(qiáng)供氧是為了強(qiáng)化對有機(jī)物的去除。曝氣池采用表曝機(jī)。在表曝機(jī)的攪拌作用下，廢水中的揮發(fā)性惡臭物質(zhì)會釋放出來，因此一、二段應(yīng)適量引風(fēng)以去除揮發(fā)性惡臭物質(zhì)。

一級生化裝置運(yùn)行效果對比

處理效果改善采取改進(jìn)措施前，一級生化裝置平均進(jìn)水COD為799mg/L，平均出水COD為273mg/L，COD去除率為65．8%，出水濁度為30～70NTU，中沉池出水堰無水藻生長。采取改進(jìn)措施后，一級生化裝置平均進(jìn)水COD為1039mg/L，平均出水COD為159mg/L，COD去除率為84．7%，出水濁度降至30NTU以下，中沉池出水堰上有水藻生長，一級生化裝置出水基本滿足了后續(xù)處理裝置要求。抗沖擊性能提升采取改進(jìn)措施前，一級生化裝置只要進(jìn)水水質(zhì)有波動，出水COD就會上升到300mg/L以上，并且恢復(fù)時間較長。采取改進(jìn)措施后，第一次進(jìn)水COD突增至1880mg/L，雖然出水COD也上升至345mg/L，但進(jìn)水水質(zhì)恢復(fù)后，出水COD很快恢復(fù)至原有水平;第二次進(jìn)水COD突增至2900mg/L，出水COD僅增至202mg/L，基本未受影響;第三次進(jìn)水COD最高增至2083mg/L，出水COD最高增至244mg/L，進(jìn)水水質(zhì)恢復(fù)后，出水COD很快恢復(fù)至原有水平。采取改進(jìn)措施后，一級生化裝置的抗沖擊性能得以提升。污泥性能改善采取改進(jìn)措施前，一級生化裝置污泥鏡檢顯示污泥細(xì)碎，無高等微生物存在(見圖2)。采取改進(jìn)措施后，一級生化裝置鏡檢顯示污泥絮體雖小，但較密實(shí)，團(tuán)狀污泥較多進(jìn)水COD偏低時一級生化裝置內(nèi)污泥呈黃褐色，有高等微生物存在，甚至有時會出現(xiàn)鐘蟲。進(jìn)水COD較高時，一級生化裝置內(nèi)污泥呈黑色或灰黑色。采取改進(jìn)措施后污泥活性增強(qiáng)。

結(jié)論

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關(guān)鍵詞：污泥膨脹；成因；控制措施

中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1009-9166（2011）011(C)-0163-01

引言：活性污泥法對于世界上極大多數(shù)的污水處理廠而言，都不同程度的存在污泥膨脹問題。特別是在二次沉淀池或加速曝氣池的沉淀區(qū)。活性污泥膨脹不僅影響出水的水質(zhì)，并使污泥回流量減少，嚴(yán)重影響污水處理廠對工業(yè)污水和生活污水的處理效率。因此，控制好污泥膨脹已經(jīng)成為提高污水處理效率的重要因素。

一、污泥膨脹的概念

污泥膨脹是指污泥結(jié)構(gòu)極度松散，體積增大、上浮、難于沉降分離并影響出水水質(zhì)的現(xiàn)象，并具有發(fā)生率高、普遍性、危害嚴(yán)重等特點(diǎn)。廣義的污泥膨脹泛指活性污泥的凝聚性和沉降性惡化使處理水渾濁的現(xiàn)象。

二、污泥膨脹的原因

污泥膨脹主要分為絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹。引起污泥膨脹的90%是由于絲狀菌膨脹的緣故，而非絲狀菌膨脹和其他菌種因素在污泥膨脹的誘因中只占較少部分。

1、絲狀菌污泥膨脹的誘因

當(dāng)菌膠團(tuán)和絲狀菌所構(gòu)成的微生物環(huán)境處于穩(wěn)定平衡的狀態(tài)時，活性污泥不會發(fā)生膨脹，但外界環(huán)境影響而使平衡狀態(tài)被打破時，絲狀菌和菌膠團(tuán)由原有的共生關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)楦偁庩P(guān)系，若絲狀菌更能適應(yīng)環(huán)境改變，則會引起絲狀菌的大量繁殖，進(jìn)而引發(fā)污泥膨脹。

（1）進(jìn)水水質(zhì)

進(jìn)水水質(zhì)是引發(fā)絲狀菌大量繁殖的最主要因素。首先，進(jìn)水水質(zhì)的營養(yǎng)物質(zhì)不足，會使低營養(yǎng)型微生物在與成絮體細(xì)菌的競爭中占優(yōu)勢，在N、P不足的營養(yǎng)條件下絲狀菌更容易大量繁殖；其二，進(jìn)水水質(zhì)的硫化物含量過高，會引起活性污泥中的硫代謝絲狀細(xì)菌的迅速增長，從而引起污泥膨脹；其三，進(jìn)水水質(zhì)有機(jī)物的突然增加讓絲狀菌的生長優(yōu)勢得以體現(xiàn)，使絲狀菌在競爭中占主導(dǎo)地位。

（2）溫度

活性污泥中的微生物在所處的溫度條件發(fā)生改變的情況下，不同種類的微生物對溫度的適應(yīng)能力也不同，在適應(yīng)絲狀菌生長的溫度下，絲狀菌的繁殖能力、生長能力比其他微生物旺盛，引發(fā)污泥膨脹的可能性也會增加。

（3）pH值

菌膠團(tuán)的適宜生長的pH值范圍是6.5―8.5，當(dāng)pH值低于6.0時，其生長受到抑制，當(dāng)pH繼續(xù)降低到一定程度時更有利于絲狀菌的繁殖，同時污泥絮體遭到破壞，最終導(dǎo)致污泥膨脹現(xiàn)象。

2、非絲狀菌污泥膨脹的誘因

當(dāng)污水水溫較低、污泥負(fù)荷較高、進(jìn)水中含有毒物質(zhì)、N、P營養(yǎng)物質(zhì)缺乏或不平衡時都會引起菌膠團(tuán)生理活動的改變，這些變化包括菌膠團(tuán)分泌的黏性物質(zhì)減少，含水量增加等，從而引發(fā)非絲狀菌污泥膨脹。

三、污泥膨脹的防治措施

1、投藥處理

投加適量的Cl、漂白粉、臭氧等氧化劑可以控制絲狀菌引起的污泥膨脹，但如果投加不當(dāng)，也會引起絮凝提解體，進(jìn)而引發(fā)污泥膨脹。

2、投加絮凝劑

投加絮凝劑可以幫助活性污泥絮凝沉淀，這種方法一般臨時應(yīng)急才會使用，一旦停止投加，又會引起污泥膨脹的出現(xiàn)，并對沉淀池的微生物環(huán)境造成不好的影響。

3、加大排污量和污泥回流量

加大排污量和污泥回流量可以使多糖類物質(zhì)降低，能夠解脫高黏性膨脹，同時可以促進(jìn)生物的新陳代謝，強(qiáng)化污泥的活性。

4、改變進(jìn)水水質(zhì)

通過向進(jìn)水中投加適量的營養(yǎng)物質(zhì)、N、P等元素使絲狀菌的生長得以抑制，以減少發(fā)生污泥膨脹的可能性。

5、改變溫度和pH

通過適當(dāng)提高溫度和增加pH值，改變微生物的生長環(huán)境，抑制絲狀菌的生長。

6、加強(qiáng)曝氣

通過加強(qiáng)曝氣以提高溶解氧，這樣可以提高其他微生物與絲狀菌的競爭力，使得微生物環(huán)境趨于相對平衡狀態(tài)。

結(jié)束語：引起污泥膨脹的因素較為復(fù)雜，不僅有物理、化學(xué)、生物方面的原因，運(yùn)行管理和構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)也會對活性污泥造成一定程度的影響。引發(fā)污泥膨脹的原因也可能不是單一的，我們只有通過找準(zhǔn)原因，才能對污泥膨脹進(jìn)行針對性解釋，并實(shí)施切實(shí)有效地防控措施。

作者單位：西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

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[4]顧夏聲等編.水處理微生物學(xué)[M].北京:中國.

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關(guān)鍵詞：活性污泥 措施

【分類號】：X703

1.引言

氧化溝運(yùn)行工藝是目前城市污水廠應(yīng)用最廣泛的生物處理方法之一。污泥上浮是很多活性污泥處理工藝運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)的問題。活性污泥在外界或自身因素的作用下，相對密度小于1，沉降性能變差，上浮于池表面，導(dǎo)致出水水質(zhì)變差、污泥流失及污泥濃度下降，最終影響污水處理設(shè)施運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2.引起活性污泥上浮的因素

2.1進(jìn)水水質(zhì)方面

2.1.1過量的表面活性物質(zhì)和油脂類化合物

這兩類物質(zhì)可以影響到細(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，從而導(dǎo)致微生物生長停滯和死亡。當(dāng)含有大量這些物質(zhì)時，會產(chǎn)生大量泡沫，這些泡沫非常容易附聚在菌膠團(tuán)上，導(dǎo)致活性污泥的比重降低，使活性污泥上浮。當(dāng)進(jìn)水中油脂含量過高時，經(jīng)過攪拌與混合，油脂會附聚在菌膠團(tuán)的表面，使細(xì)菌缺氧而死亡。只有當(dāng)曝氣池進(jìn)水油脂含量小于40mg/L時，活性污泥才能正常生長。

2.1.2 PH值

微生物的生理活動與PH密切相關(guān)，只有在適宜的PH下，微生物才能進(jìn)行正常的活動。活性污泥微生物系統(tǒng)一般最佳的PH范圍介于6.5到8.5之間。PH過大地偏離該范圍，酶系統(tǒng)的催化功能便會減弱，甚至消失，影響到微生物的呼吸作用以及對營養(yǎng)物質(zhì)的代謝功能。當(dāng)PH突然變化時，可能造成微生物的細(xì)胞功能急劇下降，甚至死亡，導(dǎo)致污泥上浮。

2.1.3鹽含量影響

有時對進(jìn)水pH值的調(diào)節(jié)并不能消除堿度對活性污泥活性的影響。調(diào)節(jié)堿性進(jìn)水的pH值，雖中和了堿性物質(zhì)，但是產(chǎn)生了鹽物質(zhì)。當(dāng)鹽溶液濃度不同時，滲透壓也不同.當(dāng)微生物所處的溶液滲透壓發(fā)生變化時，就會使其死亡，導(dǎo)致污泥上浮。

2.1.4致毒性底物

對好氧活性污泥微生物有致毒作用的底物有：COD、有機(jī)物（酚及其衍生物，醇，醛和某些有機(jī)酸等）、硫化物、重金屬及鹵化物。重金屬離子進(jìn)入細(xì)胞后主要與酶或蛋白質(zhì)上的巰基結(jié)合，使之失去活性。微量重金屬離子能在細(xì)胞內(nèi)不斷積累，最終對微生物的代謝產(chǎn)生毒害作用。

2.1.5水溫

溫度是影響微生物生長與生存的重要因素。大多數(shù)活性污泥中的微生物對低溫的抵抗力較強(qiáng)。低溫只能抑制微生物生長繁殖速率，極少情況下有致死作用。隨著溫度的不斷升高，細(xì)胞中生物化學(xué)反應(yīng)速度和生長速率均會增加。一般好氧活性污泥適宜溫度范圍介于15-35℃之間，當(dāng)溫度超過45℃，大部分污泥就要死亡而上浮。

2.2工藝運(yùn)行方面

2.2.1供氧量

DO（溶解氧）過高，短期內(nèi)污泥活性可能很好，新陳代謝快，有機(jī)物分解也快，但時間一久，污泥被打又輕又碎，像霧化一樣飄滿沉淀池的表面，隨水流走。DO（溶解氧）過底，污泥缺氧呈現(xiàn)灰色，若缺氧過久，則呈現(xiàn)黑色，并常常伴有小氣泡。

2.2.2反硝化引起的污泥上浮

當(dāng)廢水中總氮含量高或氨氮高時，在適宜條件下，會被硝酸菌和亞硝酸菌氧化為硝酸根離子，如二沉池厭氧，硝酸根離子會被還原成為氮?dú)猓獨(dú)鈺换钚晕勰嘈跄w所吸附，使活性污泥比重小于1而上浮。

2.2.3回流量太大引起的污泥上浮

回流量突然增大，氣水分離將會變得不徹底，曝氣池中的氣泡到達(dá)沉淀區(qū)，便會產(chǎn)生上浮，這種污泥顏色不變，呈現(xiàn)顆粒狀。

2.2.4池底積泥引起的污泥上浮

污泥腐化產(chǎn)生甲烷，硫化氫后而上浮，首先一個個小氣泡逸出水面，接下來有黑色污泥團(tuán)上浮。

2.3活性污泥絲狀菌過量生長及其控制產(chǎn)生的污泥上浮

2.3.1溫度與負(fù)荷

在活性污泥處理工藝中，微絲菌的最佳生長溫度介于12―15℃，污泥負(fù)荷小于0.1kg/kg?d，生長長度介于200―5m之間。其天然疏水性會導(dǎo)致活性污泥的脫水性變差，平均SVI可以達(dá)到250mL/g，最高可達(dá)到490mL/g。當(dāng)溫度超過20℃時，即使污泥負(fù)荷是0.1kg/kg?d，微絲菌也不會增殖。當(dāng)被打碎成30―80gm之間的碎片時，表現(xiàn)為浮渣形式而上浮。

2.3.2表面活性物質(zhì)、類脂化合物及機(jī)械應(yīng)力作用

引起低負(fù)荷膨脹和污泥上浮最頻繁的絲狀菌為：微絲菌、0092型、0041型。當(dāng)進(jìn)水中表面活性物質(zhì)和類脂化合物濃度升高時，接種和機(jī)械應(yīng)力也會引起放線菌增長。

2.3.3過量投加絲狀菌抑制劑

如果在曝氣池流出槽中注入過氧化氫，當(dāng)注入量為12mg/L時，混合時間為15分鐘，數(shù)天后，絲狀菌便會消失，SVI可大幅度下降。過氧化氫有保證曝氣池溶解氧和去除硫化氫臭味的作用。但是如果注入量大于400mg/L時，便會引起活性污泥的崩潰，從而導(dǎo)致污泥上浮。

2.3.4其它原因

在運(yùn)行不良的活性污泥系統(tǒng)中，絲狀微生物便會持續(xù)增長繁殖，但是這與廢水胡組成無關(guān)；特別是在好氧選擇器中，機(jī)械應(yīng)力和高濃度的亞硝酸鹽是導(dǎo)致污泥膨脹和浮渣的兩個關(guān)鍵因素。即使在較好的運(yùn)行狀態(tài)下廡全硝化的好氧系統(tǒng)中的活性污泥也非常容易發(fā)生膨脹和上浮。

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一、水量不足

當(dāng)水量不足時，工藝控制如下：

1.

提升泵房盡量保持水泵平穩(wěn)進(jìn)水，但需避免水泵低液位運(yùn)行。

2.

水量在設(shè)計水量的50%以下，污水處理系統(tǒng)單組運(yùn)行(雙組系統(tǒng))或間歇運(yùn)行(單組系統(tǒng))，注意監(jiān)控生化系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)(DO、pH、MLSS等)，及時調(diào)整工藝。

3.

回流比控制在50-100%。

4.

二沉池投入一半。

二、水量超過設(shè)計負(fù)荷

當(dāng)水量超過設(shè)計負(fù)荷時，工藝控制如下：

1.

提升泵房滿負(fù)荷生產(chǎn)，但不超過設(shè)計負(fù)荷的變化系數(shù)。

2.

粗、細(xì)格柵現(xiàn)場連續(xù)開啟，并及時清除柵渣。

3.

水量突增初期，污水處理系統(tǒng)曝氣設(shè)備全開，注意監(jiān)控生化系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)(DO、pH、MLSS等)，及時調(diào)整工藝。

4.

加大生化池上清液、二沉池出水及總出水的抽檢頻次。

5.

二沉池全部投入使用。

6.

隨著生化系統(tǒng)逐漸穩(wěn)定，DO上升，系統(tǒng)氨氮較低，可考慮減少曝氣設(shè)備的開啟臺數(shù)及開啟頻率。

三、污泥膨脹

當(dāng)出現(xiàn)污泥膨脹時，值班人員應(yīng)馬上向生產(chǎn)主管匯報，通知化驗(yàn)室立刻采集水樣，對水樣BOD、COD、MLSS、DO、PH、SV進(jìn)行測定和進(jìn)行生物鏡檢，再根據(jù)現(xiàn)場情況初步分析污泥決定采取下列何種措施。污泥膨脹最突出的表現(xiàn)是污泥沉降性能指標(biāo)SVI大于150%。污水中如碳水化合物較多，溶解氧不足，缺乏氮、磷等養(yǎng)料，水溫高或pH值較低情況下，均易引起污泥膨脹。此外，超負(fù)荷、污泥齡過長或有機(jī)物濃度梯度小等，也會引起污泥膨脹。排泥不暢則引起結(jié)合水性污泥膨脹。

針對引起膨脹的原因工藝調(diào)整如下：

1.

缺氧、水溫高等加大曝氣量，或降低水溫，減輕負(fù)荷，或適當(dāng)降低MLSS值，使需氧量減少等;

2.

污泥負(fù)荷率過高，可適當(dāng)提高M(jìn)LSS值，以調(diào)整負(fù)荷，必要時還要停止進(jìn)水“悶曝”一段時間;

3.

缺氮、磷等養(yǎng)料，可投加硝化污泥或氮、磷等成分;

4.

pH值過低，可投加石灰等調(diào)節(jié)pH(6-8);

5.

污泥大量流失，可投加5-10mg/L氯化鐵，促進(jìn)凝聚，刺激菌膠團(tuán)生長，也可投加漂白粉或液氯(按干污泥的0.3%-0.6%投加)，抑制絲狀繁殖，特別能控制結(jié)合水污泥膨脹。此外，投加石棉粉末、硅藻土、粘土等物質(zhì)也有一定效果。

四、污泥解體

當(dāng)出現(xiàn)污泥解體現(xiàn)象時，表現(xiàn)現(xiàn)象為：處理水質(zhì)渾濁、污泥絮凝體微細(xì)化，處理效果變壞等。

工藝應(yīng)如下調(diào)整：

1.

對進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)分析，確定是污水中混入有毒物質(zhì)時，應(yīng)考慮這是新的工業(yè)廢水混入的結(jié)果，應(yīng)減少進(jìn)水水量加大曝氣量，盡快使生化系統(tǒng)恢復(fù)活性。

2.

調(diào)整進(jìn)水量。

3.

調(diào)整回流污泥量控制MLSS。

4.

調(diào)整曝氣量，控制溶解氧在2.0mg/L左右。

5.

調(diào)整排泥量。

五、污泥脫氮效果差

污泥在二沉池呈塊狀上浮的現(xiàn)象，并不是由于腐敗所造成的，而是由于在曝氣池內(nèi)污泥齡過長，硝化過程進(jìn)行充分，在沉淀池內(nèi)產(chǎn)生反硝化，硝酸鹽的氧被利用，氮即呈氣體脫出附于污泥上，從而比重降低，整塊上浮。所謂反硝化是指硝酸鹽被反硝化菌還原成氨或氮的作用。反硝化作用一般溶解氧低于0.5mg/L時發(fā)生。

試驗(yàn)表明，如果讓硝酸鹽含量高的混合液靜止沉淀，在開始的30-90mm左右污泥可以沉淀得很好，但不久就可以看到，由于反硝化作用所產(chǎn)生的氮?dú)猓谀嘀行纬尚馀荩刮勰嗾麎K地浮至水面。在做污泥沉降比試驗(yàn)，只檢查污泥30mm的沉降性能。

因此，往往會忽視污泥的反硝化作用。這是在活性污泥法的運(yùn)行中應(yīng)當(dāng)注意的現(xiàn)象，為防止這一異常現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)采取增加污泥回流量或及時排除剩余污泥，或降低混合液污泥濃度，縮短污泥齡和降低溶解氧濃度等措施，使之不進(jìn)行到硝化階段。

六、沉淀池異常

6.1

出水帶有大量懸浮顆粒

1.

原因

水力負(fù)荷沖擊或長期超負(fù)荷，因短流而減少了停留時間，以至絮體在沉降前即流出出水堰。

2.

解決辦法

均勻分配水力負(fù)荷;調(diào)整進(jìn)水、出水設(shè)施不均勻，減輕沖擊負(fù)荷影響，有利于克服短流;投加絮凝劑，改善某些難沉淀懸浮物的沉降性能，如膠體或乳化油顆粒的絮凝;調(diào)整進(jìn)入初沉池的剩余污泥的負(fù)荷。

6.2

出水堰臟且出水不均

1.

原因

污泥粘附、藻類長在堰上，或浮渣等物體卡在堰口上，導(dǎo)致出水堰臟，甚至某些堰口堵塞導(dǎo)致出水不均。

2.

解決辦法

經(jīng)常清除出水堰口卡住的污物;適當(dāng)加藥消毒阻止污泥、藻類在堰口的生長積累。

6.3

污泥上浮

1.

原因

污泥停留時間過長，有機(jī)質(zhì)腐敗。

2.

解決辦法

一是保持及時排泥，不使污泥在二沉池內(nèi)停留時間太長;檢查排泥設(shè)備故障;清除沉淀池內(nèi)壁，部件或某些死角的污泥。二是在曝氣池末端增加供氧，使進(jìn)入二沉池的混合液內(nèi)有足夠的溶解氧，保持污泥不處理于反硝化狀態(tài)。對于反硝化造成的污泥上浮，還可以增大剩余污泥的排放，降低SRT，控制硝化，以達(dá)到控制反硝化的目的。

6.4

浮渣溢流

1.

原因

浮渣去除裝置位置不當(dāng)或去除頻次過低，浮渣停留時間長。

2.

解決辦法

維修浮渣刮除裝置;調(diào)整浮渣刮除頻率;嚴(yán)格控制浮渣的產(chǎn)生量。

6.5

污泥管道或設(shè)備堵塞

1.

原因

二沉池污泥中易沉淀物含量高，而管道或設(shè)備口徑太小，又不經(jīng)常工作造成的。

2.

解決辦法

設(shè)置清通措施;增加污泥設(shè)備操作頻率;改進(jìn)污泥管道或設(shè)備。

6.6

刮泥機(jī)故障

1.

原因

刮泥機(jī)因承受過高負(fù)荷等原因停止運(yùn)行。

2.

解決辦法

縮短貯泥時間，降低存泥量;檢查刮板是否被磚石、工具或松動的零件卡住;及時更換損壞的連環(huán)、刮泥板等部件;防止沉淀池表面積冰;調(diào)慢刮泥機(jī)的轉(zhuǎn)速。

七、生化池泡沫問題

在污水處理廠的運(yùn)行管理中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)生化池中產(chǎn)生大量泡沫時。立刻向生產(chǎn)主管匯報，根據(jù)現(xiàn)場情況決定采取何種措施消除泡沫。一般可以采取以下三種措施：第一，用自來水或處理后的出水噴灑生化池水面。第二，投加消泡劑，如柴油，煤油。第三，加大回流污泥量，增加生化池中活性污泥的濃度。

八、生物除磷效果差

厭氧區(qū)應(yīng)保持嚴(yán)格厭氧狀態(tài)，即溶解氧低于0.2mg/L，此時聚磷菌才能進(jìn)行磷的有效釋放，以保證后續(xù)處理效果。而好氧區(qū)的溶解氧需保持在2.0mg/L以上，聚磷菌才能有效吸磷。因此，當(dāng)出水出現(xiàn)總磷不達(dá)標(biāo)時(>1

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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，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。

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關(guān)鍵字：低溫、微生物、污水處理、影響、措施

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、引言

相比溫度升高，溫度降低對微生物的影響要小一些，一般不會出現(xiàn)不可逆破壞。如果水溫的降低變化緩慢，活性污泥中的微生物可以逐步適應(yīng)這種變化，通過采取一系列有效的措施，仍能使低溫下污水處理取得較好的效果。

二、低溫對污水處理過程的影響

1、低溫對硝化作用的影響

污水處理常利用硝化作用來達(dá)到生物脫氮的目的。硝化過程進(jìn)行的程度往往是生物脫氮的關(guān)鍵,但硝化細(xì)菌生長緩慢,且對環(huán)境條件十分敏感。所以,在實(shí)際運(yùn)行中必須注意防止硝化作用失敗。硝化細(xì)菌的繁殖和活性在很大程度上受溫度的影響。隨著溫度的升高,硝化細(xì)菌的生長率逐漸增大,即硝化反應(yīng)速率逐漸增加。國內(nèi)外眾多學(xué)者研究表明,溫度突然降低,對硝化作用的沖擊很大,硝化作用的效率明顯下降。

2、溫度對生物除磷的影響

目前,污水處理普遍采用的生物法除磷法，主要是利用聚磷菌在好氧條件下過量吸磷,磷將以多聚磷酸鹽的形態(tài)貯藏在菌體內(nèi),通過排放高磷污泥來達(dá)到從污水中除磷的目的。污水生物除磷主要影響因素有:溶解氧、泥齡、進(jìn)水營養(yǎng)比等。溫度對于生物除磷的影響并不像對硝化和反硝化作用的影響那么大,而且,研究結(jié)論也各不相同。

3、低溫對有機(jī)物去除的影響

隨著溫度的降低,一些研究發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)對COD的去除率有所下降。因?yàn)樵谶@種環(huán)境下微生物雖然能夠存活,但其生理活動微弱,易于死亡,增殖速率大大降低,直接影響了微生物攝取有機(jī)物的能力。但通過長期的低溫試驗(yàn),也有研究者發(fā)現(xiàn)低溫對于有機(jī)物去除率的影響不大,差別在于低溫條件下,有機(jī)物的降解速度減慢。

總體來說,與溫度對其它方面的影響(脫氮)相比,低溫對于有機(jī)物的去除影響較小。這是因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)的微生物雖然因降溫而大量死亡,但運(yùn)行一段時間后,使得某些種類的微生物產(chǎn)生了適應(yīng)性,并能從總體的生物量上與常溫系統(tǒng)相平衡甚至更高,從而弱化了因微生物活性降低而帶來的不利影響,使得系統(tǒng)在低溫環(huán)境下仍能保持較高的COD去除率。

4、溫度對活性污泥沉降性的影響

無論是傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)還是生物脫氮除磷系統(tǒng)都可能發(fā)生污泥膨脹。污泥膨脹的原因是由于絮狀和絲狀菌之間的不平衡引起的。當(dāng)發(fā)生污泥膨脹時,由于沉降污泥絮體不能很好的形成,從而使污泥沉降性降低,出水水質(zhì)惡化,污泥大量流失。寒冷地區(qū)城市污水處理就經(jīng)常發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象,并且會產(chǎn)生不同程度的泡沫,甚至?xí)诔脸刂薪Y(jié)冰,給污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行和管理帶來很大困難。國內(nèi)學(xué)者通過對不同運(yùn)行溫度下活性污泥的粒度、密度、表面電荷及微生物組成進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),低溫運(yùn)行時活性污泥所攜帶的負(fù)電荷較少,從而具有較高的親水性,胞外分泌物含有較多的粘性物質(zhì),污泥難于壓縮、沉降。

5、低溫對污水微生物的影響

污水處理微生物的代謝情況與溫度有關(guān)，隨著溫度降低微生物活性下降，當(dāng)溫度低于4℃時，微生物的生理活動幾乎停止微生物最適宜生長溫度均在25℃以上我國華北地區(qū)冬季平均溫度為-2~-4℃，東北地區(qū)可達(dá)-20℃左右北方冬季低溫環(huán)境對微生物的生存造成很大影響低溫使硝化作用的效果受到一定影響，溫度在30℃左右，凱氏氮去除率最理想當(dāng)溫度過低，硝化作用不理想，甚至停止對反硝化作用同樣影響很大反硝化作用的最適宜溫度同樣在30℃左右。溫度過低，會影響細(xì)菌的增殖速率和生理活性，同樣會使反硝化作用停止活性污泥膨脹在冬季低溫條件下很容易發(fā)生，主要是絲狀菌和菌膠團(tuán)菌之間的不平衡引起的，最終導(dǎo)致污水中污染物的去除效率降低低溫環(huán)境，磷去除特性較為復(fù)雜。在研究強(qiáng)化生物除磷系統(tǒng)中低溫對釋磷和吸磷的影響時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行溫度從20℃降至10℃時，吸磷能力下降，但降至5℃時卻會迅速提高。

三、低溫下對污水生物處理過程的改進(jìn)措施

1、培育耐低溫優(yōu)勢菌株

為了在低溫條件下使污水能夠達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn),通常采取保溫等措施,但這無疑會增加基建和運(yùn)行費(fèi)用。有人提出,通過人工篩選、培育耐低溫優(yōu)勢菌株是解決這類問題的最佳途徑。這類低溫微生物可分為嗜冷菌和耐冷菌。嗜冷菌是指那些只能生活在低溫下且最高生長溫度不超過20攝氏度的微生物,它們的最適宜生長溫度不超過15攝氏度,在0攝氏度以下也可以生長繁殖。而耐冷菌的最高生長溫度可以超過20攝氏度,在0攝氏度~5攝氏度的環(huán)境中也可以生長,一般生長溫度范圍為0攝氏度~35攝氏度。當(dāng)?shù)孜镓S富時,嗜冷菌在0攝氏度的生長要超過耐冷菌。嗜冷菌只能在較窄的溫度范圍內(nèi)生長,而耐冷菌則能在較寬的溫度范圍內(nèi)生長。嗜冷菌對溫度很敏感,短時間受熱后就會死亡。目前已發(fā)現(xiàn)的嗜冷微生物包括真細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌、酵母菌、真菌和藻類。通過對嗜冷的、中溫的和嗜熱的酵母菌株的對比研究,發(fā)現(xiàn)只有嗜冷菌能在2攝氏度利用葡萄糖。微生物能否在低溫條件下生長,主要因素之一就是接近0攝氏度時,細(xì)胞是否具備轉(zhuǎn)運(yùn)外源營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的能力。近年來,關(guān)于低溫微生物的研究日益增多,低溫微生物在環(huán)境工程中的應(yīng)用也越來越引起人們的重視。

2、投加非生物礦物材料

針對冬季污水運(yùn)行效率低的缺點(diǎn),研究人員發(fā)現(xiàn),投加沸石粉可以保證處理水中氨氮濃度達(dá)標(biāo)沸石是一種天然礦物,對水中的銨離子具有選擇吸附作用。在常溫下沸石粉對過量氨氮選擇吸附的優(yōu)勢無法發(fā)揮,但在低溫時卻有顯著效果。人們利用/集中投加0的啟動方式,在傳統(tǒng)A/O或SBR工藝的基礎(chǔ)上,投加沸石粉進(jìn)行強(qiáng)化生物脫氮、吸附飽和的沸石粉利用微生物進(jìn)行再生,形成了沸石強(qiáng)化生物脫氮工藝。

3、投加馴化的硝化菌

對于條件受限的污水處理,可以通過在反應(yīng)器中投加常溫(20攝氏度)馴化的硝化細(xì)菌來完成硝化作用。有研究表明,脫水污泥的上清液富含氨氮,容易在獨(dú)立硝化單元中硝化為硝酸鹽,這就有利于生成高組分硝化菌污泥。這種獨(dú)立單元產(chǎn)生的剩余污泥是一種有效的硝化投加液,它能顯著提高硝化效率。通過在無硝化作用的反應(yīng)器中投加硝化菌,硝化作用進(jìn)行的比較完全,如果長期投加,在26d-32d內(nèi)就可使出水中的NH3-N濃度減少到5mg/L以下,而且只需617mgVSS/L就能使NH3-N全部去除。一旦停止投加,低溫反應(yīng)器的硝化作用就會迅速降低。

4、其他方法

為了解決寒冷地區(qū)污水生物處理系統(tǒng)普遍存在的處理效率低下的問題,還可以通過控制運(yùn)行條件,使污泥在高濃度、低負(fù)荷下運(yùn)行,以保證出水在低溫下仍能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。如果條件允許,也可以在寒冷地區(qū)建立貯存塘,或者增大污水生物處理系統(tǒng)的停留時間,采用以冬貯夏的方式以緩解低溫時的不利影響。

四、結(jié)束語

綜上所述，低溫會對污水生物處理過程的產(chǎn)生一系列的影響，造成一些麻煩，但只有不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，采取有效措施，可以降低低溫條件對生化系統(tǒng)的不利影響。

參考文獻(xiàn):

[1] 吳成強(qiáng) 楊金翠 楊敏：《運(yùn)行溫度對活性污泥特性的影響》，《 中國給水排水》, 2003年19 期

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關(guān)鍵詞：重金屬；微生物中毒；污水生物處理系統(tǒng)；應(yīng)急管理

中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）20-0178-03

隨著節(jié)能減排工作的不斷推進(jìn)，環(huán)保部門對轄區(qū)各工業(yè)企業(yè)的污水處理也越來越重視，污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)有了明顯好轉(zhuǎn)。但部分企業(yè)受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使，為了減少費(fèi)用開支有時會偷偷地將超標(biāo)工業(yè)廢水排入市政污水管網(wǎng)及污水處理廠，致使污水處理廠的生化系統(tǒng)受到?jīng)_擊，特別是進(jìn)水重金屬超標(biāo)，不斷在活性污泥體內(nèi)積累，降低微生物的活性，直至中毒死亡，嚴(yán)重影響生化處理效查，無法保證出水達(dá)標(biāo)。本文以福建省某污水處理廠生化處理系統(tǒng)微生物中毒的應(yīng)急管理案例，得出一些體會可為相關(guān)工作者提供提供參考。

1 案 例

采用生物處理的污水處理廠，微生物是有機(jī)污染物的重要分解者。在超標(biāo)重金屬污水進(jìn)入污水處理廠生物處理系統(tǒng)后，會使該系統(tǒng)出現(xiàn)不同程度的運(yùn)行異常情況。在曝氣池的好氧段運(yùn)行參數(shù)及主要設(shè)備正常的情況下，在抽升量、污泥濃度等工藝參數(shù)未有明顯變化的情況下，曝氣池好氧段DO出現(xiàn)異常上升的趨勢，峰值達(dá)到7.0mg/L。伴隨著高濃度溶解氧的出現(xiàn)，出現(xiàn)硝化菌硝化功能終止，TP二次釋放、二沉池也產(chǎn)生云浪狀污泥上浮，并陸續(xù)蔓延至全池等異常現(xiàn)象。超標(biāo)重金屬進(jìn)水對污水處理廠生物處理系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞，系統(tǒng)中的好氧菌呼吸終止、聚磷菌異常活躍，出水中氨氮、TP等指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)。不斷有不明超標(biāo)重金屬廢水進(jìn)入，進(jìn)水水質(zhì)異常，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。經(jīng)摸查，污水來自納污范圍內(nèi)電鍍廠工業(yè)廢水直排污水管道所致，相關(guān)執(zhí)法部門責(zé)令其停產(chǎn)。

2 原因分析

在生物處理系統(tǒng)中毒事件發(fā)生后，為避免事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大，我們在確定生物系統(tǒng)是否中毒時，可以借鑒醫(yī)生看病人的事件分析處理程序，從感官、理化、專項(xiàng)三種方法，觀察其“臨床表現(xiàn)”，進(jìn)而分析和判斷其“病因”。

2.1 感官指標(biāo)分析

生物處理系統(tǒng)的微生物性狀好與壞，可從污水處理廠處理構(gòu)筑物——曝氣池和終沉池的運(yùn)行狀況中顯示出來。在曝氣池內(nèi)，懸浮著大量肉眼可觀察到的絮狀污泥顆位，叫做活性污泥絮體。每個絮體內(nèi)包含著成千上萬個活性微生物。操作巡查人員在現(xiàn)場巡查時，可定時從活性污泥的“臉色”進(jìn)行觀察。與中醫(yī)看病人同理，從“望、聞”二字入手。首先從顏色、氣味，泡沫、流態(tài)、透明度等主要項(xiàng)目對曝氣池進(jìn)行查看分析，即由此可快速判斷生化系統(tǒng)是否中毒，耗時最短，有利于管理和技術(shù)人員快速采取應(yīng)對措施，避免事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.1.1 正常狀態(tài)

曝氣池運(yùn)行正常時，活性污泥一般呈黃褐色,略帶有泥土味。在充氧過程中，正常的曝氣泡沫是少量細(xì)小地散布在曝氣池，總面積約占1/10，能聽到曝氣池的沙沙聲，泡沫是乳白色。終沉池的液面狀態(tài)與整個系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)與否也有密切關(guān)系，應(yīng)注意觀察泥面高低、上清液透明程度，有無漂泥，泥粒大小等。終沉池運(yùn)行正常時，上清液清澈透明，活性污泥沉淀性狀良好。

2.1.2 中毒狀態(tài)

生物處理系統(tǒng)微生物中毒初期，操作人員可發(fā)現(xiàn)曝氣池的活性污泥一般會由原來的黃褐色急劇變成了土黃色，泡沫發(fā)黃，個體增大，同時數(shù)量增多，占到池面30%～50%；終沉池上清液混濁，泥位上升，出水有少量SS帶出。中后期，操作人員可發(fā)現(xiàn)曝氣池的活性污泥一般會由土黃褐色急劇變成了黑色，發(fā)臭，泡沫數(shù)量急劇增多，覆蓋池面90%以上；終沉池出水絮體很多，污泥的結(jié)構(gòu)松散和體積膨脹，表面有大量泡沫形成的泥塊浮在上面，污泥沉降性能很差。

在接到操作人員水質(zhì)異常報告后，技術(shù)人員也要結(jié)合COD、氨氮、總氮等在線儀器數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。一般在中毒后，出水水質(zhì)指標(biāo)會發(fā)生異常變化且呈現(xiàn)線性變化關(guān)系。

2.2 理化指標(biāo)分析

類似醫(yī)生給病人開病理檢查單，主要是通過檢查病人的血液、尿液、大便來進(jìn)一步分析判斷生病的具體原因。同理，污水處理廠管理人員在得到操作巡查人員的異常情況報告后，一般均會立即要求水質(zhì)化驗(yàn)員對生物系統(tǒng)水樣、泥樣加強(qiáng)頻次進(jìn)行化驗(yàn)分析，采取活性污泥的生物相觀察、監(jiān)測活性污泥的耗氧速率、DO、污泥沉降比、污泥容積指數(shù)和密度指數(shù)、污泥的沉降速度等措施做進(jìn)一步的理化分析，如表1和表2所示，可大致判定生物系統(tǒng)微生物是否中毒，中毒程度如何，活性污泥中的微生物的變化過程。

此項(xiàng)分析耗時雖較長，一般為2～3 h，但數(shù)據(jù)的可靠性較高，多能大體上判斷出廢水凈化的程度和活性污泥的狀態(tài)，常常作為污水處理廠生化系統(tǒng)應(yīng)急調(diào)控的依據(jù)。

2.3 重金屬指標(biāo)專項(xiàng)分析

重金屬分析儀器較昂貴，一般污水處理廠未有配置。污水處理廠可在必要時對污水、污泥取樣后送至國家標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室（城市排水監(jiān)測站）進(jìn)行重金屬指標(biāo)專項(xiàng)分析，類似一般醫(yī)院醫(yī)生交代特殊病人到大醫(yī)院專項(xiàng)檢查一樣，以最終獲得的數(shù)據(jù)來證實(shí)上述感觀檢查、理化分析結(jié)果的真實(shí)可靠性。污水處理廠在生物系統(tǒng)微生物中毒后，水樣、泥樣經(jīng)過重金屬專項(xiàng)分析，可得到了確實(shí)的數(shù)據(jù)，如表3所示。

此過程一般耗時最長，1～2 d，但數(shù)據(jù)最為準(zhǔn)確，以此來確認(rèn)生化系統(tǒng)是否中毒，主要是何種重金屬進(jìn)入，具體數(shù)量多少，程度如何，同時也以此來證實(shí)上述兩個步驟的分析準(zhǔn)確性。通常，該類監(jiān)測數(shù)據(jù)被污水處理廠作為生化系統(tǒng)中毒依據(jù)上報上級主管部門和環(huán)保監(jiān)管部門。

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1.引言

目前國內(nèi)各大中城市污水處理廠產(chǎn)生的大量剩余污泥（工藝尾泥）一般由當(dāng)?shù)乩盥駡鲐?fù)責(zé)接收。許多城市污水廠的污泥進(jìn)場前都未經(jīng)干化處理，其含水量很大且具有高流變性而無法碾壓，難以實(shí)現(xiàn)與城市垃圾混合填筑。因此，垃圾填埋場多采用四周以垃圾填筑圍堤后往中間傾倒污泥的集中填埋方式。久而久之，垃圾填埋場內(nèi)形成的污泥庫面積少則幾萬平方米，多則十幾萬平方米，占用了垃圾填埋場大量土地資源。

隨著我國城市化進(jìn)程的快速發(fā)展和民眾環(huán)境保護(hù)意識的提高，垃圾處理場擴(kuò)容新征地難度大幅增大，既有填埋場庫容不足問題越來越突出，可供填埋污泥的場地已非常有限，有的填埋場已無地可填。如杭州天子嶺垃圾填埋場從2006年6月起甚至因此拒絕接受四堡污水處理廠的污泥。

因此，找到一種經(jīng)濟(jì)可行的方法對既有污泥庫的污泥進(jìn)行脫水減容，實(shí)現(xiàn)減量化以提高垃圾填埋場土地利用率，成了當(dāng)務(wù)之急。

2. 污泥特性

垃圾填埋場污泥庫中的污泥一般是來自城市生活污水處理廠的剩余污泥（尾泥），其本質(zhì)上是一種含有大量腐殖質(zhì)和微生物的特殊淤泥。與常規(guī)淤泥相比，污泥具有如下特殊性質(zhì)：

①高有機(jī)質(zhì)含量：一般可達(dá)45%～50%；

②極高的含水量：一般可達(dá)400%～900%；

③極高的壓縮性：污泥的初始孔隙比通常高達(dá)10.0以上，重度1.03～1.05。在較小的壓力作用下，污泥的壓縮量大，壓縮模量很小；但隨著荷載的增大，污泥的變形逐漸減小，壓縮指數(shù)也隨之減小，壓縮模量則隨之增大。壓力增大到100～200kPa時，壓縮模量一般在1～2MPa左右，壓縮指數(shù)為2.0～3.0MPa-1。

④較低的滲透性：污泥初始滲透系數(shù)一般在0.3×10-7～4.0×10-7cm/s之間，滲透系數(shù)隨著孔隙比的而減小而降低，且滲透系數(shù)的對數(shù)值與孔隙比基本上呈現(xiàn)線性關(guān)系；其固結(jié)系數(shù)常在10-5～10-6cm2/s左右，比常規(guī)淤泥低1～2個數(shù)量級，固結(jié)系數(shù)隨壓力的增加而顯著減少。

⑤低抗剪強(qiáng)度：進(jìn)場污泥初始狀態(tài)呈流動狀，粘聚力一般為0kPa，內(nèi)摩擦角僅為3°左右。但隨著固結(jié)程度提高，內(nèi)摩擦角可上升至14°左右。

3.真空加載排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是一種針對淤泥等飽和軟弱粘性土地基的加固方法，在沿海和內(nèi)陸軟土地區(qū)中有著很廣泛的應(yīng)用。排水固結(jié)法處理軟土地基的原理是先在飽和軟土地基中設(shè)置砂井或塑料排水帶等豎向排水體，然后在地基表面逐步加載，使土體中的孔隙水排出，土體隨之逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時強(qiáng)度逐步提高。真空加載排水固結(jié)法就是利用地基抽真空后產(chǎn)生的大氣壓力差實(shí)現(xiàn)對地表加載的一種排水固結(jié)法，其工作裝置主要由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部分組成。排水系統(tǒng)主要包括豎向排水體和水平排水體，豎向排水體常用塑料排水板、袋裝砂井、透水軟管等，水平排水體常用砂墊層（純凈中粗砂），設(shè)置排水系統(tǒng)主要為了改變地基原有的排水邊界條件，傳遞真空壓力，增加孔隙水的排出通道，縮短排水距離，以便在上部荷載作用下能以較快的時間使地基土的有效應(yīng)力增加，迫使地基土產(chǎn)生固結(jié)。真空加載排水固結(jié)法加壓系統(tǒng)主要依靠抽真空裝置，超載部分由真空荷載來代替，真空荷載施加方便、迅速，幾天之內(nèi)就可達(dá)到80kPa 以上，不需要分級施加。只要塑料排水板有足夠大的通水量，真空度就可以傳遞到土層深部而損失較小，使地基深層軟土得到較好固結(jié)，從而在加固期間能得到較多的地基沉降。真空加載原理如下圖（圖1）所示。

真空加載固結(jié)法原理圖（圖1）

4.真空加載法固結(jié)污泥存在的技術(shù)難題及最新研究進(jìn)展

4.1技術(shù)障礙

與普通淤泥一樣，污泥同樣能在在真空壓載作用下排出水分逐漸固結(jié)，移除排出的水分后，剩下的污泥體積較原始體積大為減小，這就是真空壓載法實(shí)現(xiàn)污泥減量化的技術(shù)原理。但是由于垃圾場污泥的特殊性，利用常規(guī)的真空預(yù)壓法固結(jié)污泥效果并不理想，這主要是因?yàn)椋?/p>

①污泥起始強(qiáng)度極低，機(jī)械作業(yè)條件困難：常規(guī)真空壓載施工方法首先要在軟基場地上鋪設(shè)厚度1米以上的中粗砂等透水性材料作為排水通道，然后再施工豎向排水體（插板或打砂樁），最后鋪設(shè)土工膜封閉后開始抽真空。但垃圾場污泥強(qiáng)度極低，呈流動狀，根本不具備機(jī)械上場作業(yè)條件，使得工程難以實(shí)施。

②污泥滲透性低、脫水困難：污泥多數(shù)顆粒處于膠體狀態(tài)，膠體顆粒很小，比表面積大，故表面張力作用吸附水分較多。表面吸附水的去除較難，特別是細(xì)小顆粒或生物處理后污泥，其表面活性及剩余力場強(qiáng)，粘附力更大，水分子遷移要克服的阻力很大。因此需要比常規(guī)預(yù)壓固結(jié)更大的啟動壓力才能使水分排出。

③排水板容易淤堵：污泥中膠體顆粒很小，且不同來源的污泥粒徑差異較大。排水板用土工織物作為濾層，孔徑選擇不當(dāng)很容易淤堵。此外，污泥中存在活性細(xì)菌等微生物的生物化學(xué)作用，容易在排水板內(nèi)形成絮狀的膠團(tuán)，從而逐步堵塞排水板內(nèi)的排水通道影響排水效果。

④污泥固結(jié)后沉降變形極大，縱向排水體易因過大變形產(chǎn)生裂縫或折斷而失效。

4.2最新研究進(jìn)展

4.2.1新型真空加載排水固結(jié)法：目前國內(nèi)已有科研和施工單位針對流動狀淤泥的特殊性質(zhì)對常規(guī)的真空加載排水固結(jié)施工方法進(jìn)行研究改良，如金亞偉等人近幾年研究出了并于2011年獲得專利的增壓式真空預(yù)壓（OVPS系統(tǒng)）固結(jié)工法，該工法已在含水量很高的天津臨港工業(yè)區(qū)吹填淤泥軟基真空預(yù)壓加固等工程實(shí)踐中取得了明顯的效果。增壓式真空預(yù)壓（OVPS系統(tǒng)）主要技術(shù)措施有：

①分級分層固結(jié)技術(shù)：針對流動狀淤泥起始強(qiáng)度極低，機(jī)械作業(yè)條件困難的問題，將淤泥固化脫水過程分為兩個階段，第一階段處理深度3m內(nèi)的淺層污泥，完全采用手持輕便工具作業(yè)以避免機(jī)械下陷問題。具體做法為取消中粗砂粉砂墊層，人工打設(shè)3m長特制排水板，并采用專門的手接頭直接連接每根排水板與真空管，然后地表直接鋪設(shè)土工網(wǎng)和土工膜抽真空。該法縮短了真空傳遞路徑，減少真空度的沿程損失，加快了淤泥固結(jié)過程，可以在較短的時間內(nèi)在原來極稀軟的淤泥表層形成一層厚度3～4m的硬殼，從而為第二階段作業(yè)機(jī)械進(jìn)場創(chuàng)造了作業(yè)條件。第二階段的排水固結(jié)施工與常規(guī)方法相同，插板深度可達(dá)20m以上，目標(biāo)是處理深部淤泥，使其排水固結(jié)以縮減體積。

②超壓固結(jié)技術(shù)

在土體均勻設(shè)置增壓管，增壓管內(nèi)可輸入壓強(qiáng)為3～4個大氣壓力的空氣，增大了土體內(nèi)的壓力梯度差，從而使增壓管有效影響范圍內(nèi)地基土極大地加快了固結(jié)速度。

③防淤堵塑料排水板

淤泥具有含水量大、高壓縮性、顆粒較小等特點(diǎn)，真空預(yù)壓過程中塑性排水板容易出現(xiàn)排水通道堵塞的情況。增壓式真空預(yù)壓（OVPS系統(tǒng)）的排水板是由濾膜和芯板通過特殊工藝熔合成一體，使其具有整體性好、抗拉強(qiáng)度大、通水量大的特點(diǎn)。該塑料排水板的濾膜采用雙層組合式，可通過調(diào)整內(nèi)外層相對位置改變設(shè)計孔徑的大小，以保證應(yīng)用在不同粒徑的淤泥時濾膜孔徑能滿足滲透準(zhǔn)則和梯度比準(zhǔn)則，達(dá)到最好的排水及防淤堵效果。

④耐變形高強(qiáng)真空管

含水量很高的厚層流動性淤泥經(jīng)真空預(yù)壓處理后，地基沉降變形較大。為了防止土體變形過程對抽真空管的破壞，淺層抽真空管選用高強(qiáng)PVC螺旋型彈性鋼絲管。抽真空主管直徑為Φ50mm，支管直徑為Φ25mm，管材的強(qiáng)度能承受400kPa以上的壓力。

其原理圖如下（圖2）：

增壓式真空預(yù)壓（OVPS系統(tǒng)）固結(jié)法原理圖（圖2）

4.2.2新法在污泥中的應(yīng)用性試驗(yàn)情況：天津臨港工業(yè)區(qū)吹填土的高含水量性質(zhì)（參見下圖2）與垃圾場污泥很相似，該工程中增壓式真空預(yù)壓（OVPS系統(tǒng)）固結(jié)工藝的成功實(shí)施，為垃圾場污泥庫中的污泥原位脫水減量提供了新的途徑。但由于垃圾場污泥庫中污泥物質(zhì)來源和成因不同，其物理力學(xué)性質(zhì)亦存在差異。為了探索增壓真空預(yù)壓工藝對垃圾場污泥的實(shí)用性，國內(nèi)某垃圾填埋場取其污泥庫內(nèi)的污泥進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)，下面介紹其試驗(yàn)過程和試驗(yàn)結(jié)果。

4.2.2.1試驗(yàn)概況

試驗(yàn)池長×寬×高為6m×4m×3.5m，污泥試樣取自大污泥池，總?cè)莘e約79 m3，平均含水量（水重/干土重）900%，有機(jī)質(zhì)含量為46%。

4.2.2.2試驗(yàn)過程

試驗(yàn)完成了采集試驗(yàn)樣本、人工插板、真空系統(tǒng)建立和抽真空等工作，中間還進(jìn)行了沉降觀測，實(shí)驗(yàn)前后進(jìn)行了含水量測試。試驗(yàn)從插設(shè)排水板開始，至結(jié)束抽真空去除試驗(yàn)池密封膜為止，歷時兩個半月。

4.2.2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果

污泥液面變化情況：從2012年10月26日抽真空至2013年1月12日平均沉降為187cm，沉降最大處沉降值為196cm。試驗(yàn)前后污泥面變化情況分別見圖3和圖4。

污泥含水率變化情況：試驗(yàn)污泥的初始含水量為900%，試驗(yàn)結(jié)束時在池中設(shè)5個含水率檢測取樣點(diǎn)，每個取樣點(diǎn)按深度20cm、50cm、120cm各取3個樣品，總共15個樣品。測試后發(fā)現(xiàn)含水量最高為361%，最低為73%，平均含水量為184%。且上部含水量小，底部含水量大，說明加固效果隨深度增加而衰減。

污泥強(qiáng)度變化情況：試驗(yàn)污泥的初始呈流動狀態(tài)，不具備可測量的強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)束后取樣測試其強(qiáng)度最低值不小于10kPa。

試驗(yàn)開始時液面高度300cm（圖3）

試驗(yàn)結(jié)束時污泥液面高度降落197cm（圖4）

4.2.2.4效果評價

增壓式真空預(yù)壓工藝污泥處理試驗(yàn)使污泥成功縮減了超過50%的體積，并將表層3m深度范圍內(nèi)的污泥強(qiáng)度cu值提高到10kPa以上，說明該方法可以實(shí)現(xiàn)污泥減量的目的，并且處理后的污泥具有一定強(qiáng)度化可滿足一般堆載需要。

5. 結(jié)束語

5.1增壓式真空預(yù)壓工藝用于填埋場污泥的脫水處理，可將污泥在原位進(jìn)行壓縮體積，相當(dāng)于新增加了可供填埋的空間，開創(chuàng)了一種全新的污泥減量處置方法。

5.2增壓式真空預(yù)壓工藝針對高流動性污泥采用特殊技術(shù)措施，能夠使流動狀態(tài)的污泥表面固化成含水率僅為75%左右且具有一定強(qiáng)度的硬殼層，突破性地解決了原位處理污泥缺乏穩(wěn)固的施工作業(yè)平臺難題，從而使進(jìn)一步的原位工程處理施工成為了可能。因此其可以作為其它原位工程處理措施的預(yù)固化處理手段。

5.3增壓式真空預(yù)壓處理專用設(shè)備已經(jīng)初步形成了系列產(chǎn)品，設(shè)備的核心技術(shù)問題已經(jīng)解決。從試驗(yàn)性施工效果來看，較其它污泥減量化/固化處置方法具有節(jié)約材料用量、處理效率高、減量效果好等諸多優(yōu)勢，可以預(yù)見其將來會擁有廣闊的應(yīng)用前景。

5.4增壓式真空預(yù)壓法處理垃圾填埋場污泥目前尚處于起步階段，存在污泥生物作用旺盛引發(fā)排水通道淤堵、深部處理效果偏差等問題還需進(jìn)一步研究解決。

參考文獻(xiàn)：

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