污泥处理方式范文

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篇1

城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物，含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等，如果不加处理的任意排放和投弃会对环境造成严重的污染。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污泥的产生量必将有较大的增长。如何妥善地处置污水厂污泥，并将其作为一种新的资源加以有效利用，变废为宝，已成为城市污水厂和相关部门提高技术水平和管理水平的重要因素，也是全球共同关注的课题。

1.污泥最终处置的主要方式

目前，国内外污泥最终处置方式主要有：综合利用、填埋、投海。

（1）综合利用

①农田林地利用

污泥脱水后堆肥农用是目前国内一些污水处理厂正在进行研究和开发的课题，污泥中含有大量植物生长所必需的肥分（N、P、K）、微量元素及土壤改良剂（有机腐殖质）。我国城市污水处理厂的各种污泥所含肥分见表1，故污泥农田林地利用是最佳的最终处置方法，但污泥中也含有对植物及土壤有危害作用的病菌、寄生虫卵、难降解有机物、重金属离子以及N、P的流失对地表水和地下水的污染，甚至可能含有一些致癌物质，目前对重金属污染研究较多。因此，在作农田林地利用前，应进行堆肥处理以杀死病菌及寄生虫卵，同时还应去除这些有害物质。目前普遍的问题是检测手段跟不上要求，处理成本无法和经济效益相平衡，化肥的普遍应用造成销售市场难以开发等，这些使得此种处置方式尚未得到普遍的推广。我国有大量工业废水进入污水处理厂，污水中重金属离子约有50％以上转移到污泥中，污泥中的重金属离子含量一般都较高。

为提高污泥的农用量可以采取一些措施：一是把污泥制成有机—无机复合肥料，适当添加钾肥以补充污泥肥料中钾的不足，这样可以提高肥效降低有害物的含量；二是在经济政策上优惠使用污泥复合肥料的单位或个人，如免费提供试用肥料样品，免费为施用污泥复合肥料的区域或地块作土壤营养状况分析等。

②污泥焚烧产物利用

污泥中合有一定量的有机成分，经脱水干燥的污泥可用焚烧处理。在日本，该方法巳占污泥处理总量的60％以上、欧盟也在10％以上。为防止焚烧过程中产生二噁英等有毒气体，焚烧温度应高于850℃。污泥焚烧所产生的焚烧灰具有吸水性、凝固性，因而可用于改良土壤、筑路等，也可作为砖瓦和陶瓷等的原料，另外，污泥灰也可以作为混凝土混料的细填料。将污泥转变成一种颗粒状燃料，可以很好燃烧，其热值和褐煤相当，燃烧释放的有害气体远低于焚烧过程，其残余物可用于建筑工业。

污泥焚烧可以从废气中获得剩余能量，用来发电。在脱水污泥中加入引燃剂、催化剂、疏松剂和固硫剂等添加剂制成合成燃料，该合成燃料可用于工业和生活锅妒，燃烧稳定，热工测试和环保测试良好，是污泥有效利用的一种理想途径。

③低温热解制取可燃物

污泥热化学处理因其无害化和减量化彻底，地位已逐渐增强。污泥低温热解是一种发展中的能量回收型污泥热化学处理技术。它通过在催化剂作用下无氧加热干燥污泥至一定温度（

④建筑材料利用

污泥可用于制砖和制纤维板材。

污泥制砖的方法有两种。一种是用干化污泥直接制砖，另一种是用污泥灰渣制砖。用干化污泥直接制砖时，应对污泥的成分作适当调整，使其成分与制砖粘土的化学成分相当。当污泥与粘土按重量比1:10配料时，污泥砖可达普通红砖的强度。利用污泥焚烧灰渣制砖时，灰渣的化学成分与制砖粘土的化学成分是比较接近的，制坯时只需添加适量粘土与硅砂。比较适宜的配料重量比为灰渣：粘土：硅砂＝100:50:（15～20）。

污泥制生化纤维板，主要是利用活性污泥中所含粗蛋白（有机物）与球蛋白（酶）能溶解于水及稀酸、稀碱、中性盐的水溶液这一性质，在碱性条件下加热、干燥、加压后，发生蛋白质的变性作用，从而制成活性污泥树脂（又称蛋白胶），使之与漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材。其品质优于国家三级硬质纤维板的标准。

（2）填理

污泥填埋有填地与填海造地两种。

污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内许多大型污水处理厂中常采取的方式，经过消化后的污泥有机物含量减少，性能稳定，总体积减少，脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式。由于消化装置工艺复杂、一次性投资大、运行操作难度大，实际运行经验表明往往难以达到预期的效果。况且脱水污泥含水率大大高于普通生活垃圾卫生填埋场所要求的30％含水率，因此需再经处理才能送生活垃圾填埋场填埋；或者设置专用的污泥填埋场，根据污泥的含水率及力学特性等因素进行专门填埋，但此法有占地较大、选址受阻及存在二次污染隐患等缺点。

污泥填埋的操作要求与垃圾填埋相似。污泥填埋场的渗滤液属高浓度有机污水，必须集中加以处理；污泥填埋场四周应设围栏，并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施，未经干燥焚烧处理的污泥，宜小规模分层填埋，生污泥泥层厚度应

污泥填海造地，应遵守下列要求：①必须设护堤，渗水也必须集中进行处理，以防污泥和污水污染海水；②污泥或灰渣中的重金属含量应符合填海造地标准。

（3）投海

沿海地区，尤其是有大江、大河入海口附近，可考虑把生污泥、消化污泥、脱水泥饼或焚烧灰渣投海。投海污泥最好是经过消化处理的污泥。投海方式可用管道输送或船运，其中管道输送较为经济。在污泥投海工程实施前，必须搞好投海区的选择（离海岸10km以外，水深25m左右），以保证海水的稀释与自净作用。

总之，综合利用将是今后污泥处置的主要方式。填理由于占地多，潜在生物可利用率低，渗滤液可污染地下水，后续处理管理费用高等问题，应用受到限制。海洋投弃将逐渐被禁止。随着科技的发展，污泥的有效利用的方式和有效利用率将会进一步增加。

2. 污泥利用方案的选择

（1）污泥利用的潜在风险

污泥利用需满足严格的环境卫生标准，不能造成新的环境危害。污泥利用的环境问题是重金属和氮对土壤、作物、水体的影响以及病原物污染，所以具有潜在风险。污泥的热能利用无疑是风险最小的，而土地利用则需严格管理，只有重金属含量低于农用污泥标准才可用于农作物，而且污泥肥的施用也需严格定量以控制重金属的积累和减少氮、磷淋失对水体的污染。至于病原物污染，热干化的安全性较佳，因其高温灭菌作用很彻底，产品可完全抑制微生物的活性；碱性稳定化基本上也能达到安全标准；堆肥则不足以保证安全性，因病原物仍有少量存活且产品的高含水率（一般为30％～40％）可使病原物复活，故采用堆肥方案时需加强对堆肥质量、场所和施用场地的管理。

（2）利用方案的比较

①农田林地利用

用污泥对农田、林地、草坪施肥或进行土壤改良以及用于市政绿化、育苗等，不仅可改善土壤的理化性质，增加土壤肥力，促进树木、花卉及草坪等的生长，而且可避免污泥中的重金属、有毒有机物因食物链的生物富集效应对人畜产生的危害，除此之外土壤的自净能力还可使污泥进一步无害化。因此土地利用是一种积极的、生产性的污泥处置方法。污泥利用前需堆肥化处理，堆肥化若采用静态条垛工艺，成本最低，但其生产周期长、占用土地多且对周围环境的影响比较严重；若采用发酵仓，其设备投资和运行费用将增加，而且若要制成复合肥还需烘干造粒设备，这样其成本优势就大大削弱了。

②污泥焚烧产物利用

污泥焚烧效果好，焚烧产物既可用作新的产品原料，又可回收热能。国外已有较成熟经验和工艺，可以直接借鉴使用。但总体来说焚烧的成本最高（是其他工艺的2～4倍）。今后应从降低成本，减少二次污染角度着手，生产新设备。

③低温热解制取可燃物

污泥低温热解效果亦好，污泥可通过干馏提取油、气等，不但可做燃料也可用于制造四氯化碳等化工产品，具有工业化利用前景，且能量回收率高，经济性优于焚烧处理，是大有前途的处理方法。在热解机理和动力学研究方面，还有很多工作需进一步探讨。在工艺和设备的改进方面有待新的突破。

④建筑材料利用

建筑材料利用，不仅可以减少污泥填埋所占用的土地，减少自然资源消耗，而且可以使资源得到循环利用，变废为宝。

（3）其他因素

污泥处理设施的选址是方案选择的决定因素之一。一般而言，污泥宜就近处理以节省运输费用和减少湿污泥运输对沿途造成的污染。由于污泥处理过程中可能会带来臭味、有毒有害气体及病原体等环境问题，所以选址会对方案选择产生决定性影响。

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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

中图分类号：S276 文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）

供水厂在生产出自来水的同时, 也产生了大量含泥砂、有机物、混凝剂、微生物等的排泥水[1]。排泥水主要来自沉淀池和滤池反冲洗废水，约占水厂总产水量的4%～7%[2]。这些废水若不经处理直接排放，会造成水体污染、河道淤塞等一系列问题。因而，如何因地制宜的合理选择排泥水处理方式，是水处理工作者面临的重要问题。

长沙市第五水厂位于长沙市开福区，以株树桥水库为水源，工程设计总规模为30.0×104m3/d，分两期建设，一期建设规模15×104m3/d，1990年10月正式投产，采用回流隔板絮凝池平流式沉淀池虹吸滤池液氯消毒工艺；二期建设规模15.0×104m3/d，1993年7月正式投产，采用回流隔板絮凝池平流式沉淀池普快滤池液氯消毒工艺。目前长沙市第五水厂排泥水未经处理直接排入湘江。

1排泥水水质分析

1.1排泥水水质简介

排泥水主要成份为无机物、有机物和重金属，陆在宏等人的研究成果[3]，排泥水污泥(干基)无机物分析结果见表1。排泥水的BOD5、CODcr含量如表2所示。排泥水中有机物(烧失量)含量为10%左右，无机物约为90%，排泥水中有机物、重金属亦远远低于国家排放标准[3]。在净水厂排泥水处理工艺选择时主要考虑SS的处理。

表1 排泥水污泥(干基)无机物含量[3]

表2 排泥水BOD5、CODcr值[3]

1.2长沙市五水厂干泥量

给水厂排泥水来源于絮凝池、沉淀池排泥水及滤池反冲洗排水，排泥水中的污泥由水中悬浮物形成的污泥和药剂产生的固体物组成，污泥量按照浊度和混凝剂投加量计算。排泥水干泥量计算采用如下公式计算：

TDS = Q(T×E1+A×E2) ×10-6

式中：

TDS—总干泥量（t/d）；

Q----设计水量（m3/d），按1.05倍设计总规模计算；

T----设计采用的原水浊度（NTU），株树桥水库水质符合CJ3020—93《生活饮用水水源标准》一级标准。常年浊度小于≤3NTU。本文按3NTU计算。

E1----浊度与SS的换算系数，本文取1.1；

A-----铝盐混凝剂加注率（以Al2O3计）(mg/L)，见下述计算；

E2---- Al2O3与Al（OH）3换算系数,为1.53；

铝盐混凝剂加注率为10mg/L。

计算得：五水厂干泥量为5.58t/d

1.3 排泥水总固体浓度

净水厂生产废水一般约占水厂净水能力的4～7％[2]，即五水厂排泥水量为12000m3/d~21000m3/d，根据1.2节干泥量计算结果，计算得五水厂排泥水SS为265~465mg/L。基本满足《污水排入城市下水道水质标准》中城市设有污水处理厂的情况。

2方案论证

2.1方案构思

在城市净水厂排泥水中， SS浓度通常在1000mg/L~3000mg/L之间[3]，不能满足《污水排入城市下水道水质标准》中排放标准。然而五水厂采用株树桥水库水，原水浊度低，加药量少，因而其排泥水中SS含量相对较低，基本满足排入城市下水道的水质标准。因此长沙市五水厂排泥水处理系统可采用以下两种方案：（1）排泥水直接处理方案；（2）排泥水间接处理方案。

2.2排泥水直接处理方案

2.2.1 工艺流程

排泥水直接处理方案对排泥水的处理在厂区范围内进行，主要包括调节、浓缩、脱水、处置四道基本工序。

图1 直接处理方式工艺流程图

2.2.2 工艺设计

（1）调节

调节构筑物采用分建形式，即单独设置回收水池接纳和调节反冲洗废水；设排泥池接纳沉淀池排泥水和少量絮凝池排水。滤池反冲洗废水经回收水池调节后提升至配水井重复利用。

设排泥池1座，尺寸L×B =40m×18m，有效水深H=4.0m，有效容积2880m3。池底设液压往复式刮泥机。

设回收水池1座，尺寸L×B =28×18，有效水深H=4.0m，有效容积2016 m3。池底设液压往复式刮泥机，同时在回收水池上部安装斜管。

（2）浓缩

浓缩是污泥脱水前的一个重要环节，浓缩的目的是降低含水率，减小污泥体积，污泥的含水率越低，即污泥的浓度越高，脱水的速度越快。五水厂设重力辐流式浓缩池2座，平面尺寸D=14m，污泥固体通量均按10.7 kg/(m2•d)设计。

（3）贮泥池

贮泥池为平衡浓缩池连续运行和脱水机间断运行而设置，池内浓缩污泥经泵提升至脱水机房。

设置贮泥池1座，贮泥池排泥水含固率约2%~4%，贮泥池平面尺寸D=14m，有效水深H=5.0 m，容积V=615.4m3；

（4）污泥脱水间

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随着我国对环境保护的日益重视，生活污水处理率的不断提高，城市污水处理厂大规模的建设运行，污泥的产量也大幅增加，污泥处理处置问题愈加突出，如不妥善处置，会产生臭味，滋生蚊蝇等问题，周围环境带来恶劣影响。目前，许多城市都在寻求将污泥进行妥善处理处置的方法。

1 城市污水厂污泥种类与特性

在城市污水处理中，产生的污泥主要为初沉污泥、剩余活性污泥及化学污泥。

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。在正常情况下，初沉污泥为棕褐色，略带灰色。当发生腐败是，则呈灰色或黑色，有臭味。初沉污泥的PH值一般在5.5~7.5之间，平均为6.5左右，略酸性，含固率一般在2%~4%之间，取决于初次沉淀池的排泥操作。初沉污泥的有机成分一般在55%~70%之间。

1.2剩余活性污泥

剩余活性污泥是指活性污泥系统排出的污泥。剩余活性污泥外观为黄褐色的絮状物，有土腥味，含固率一般在0.5%~0.8%之间，取决于所采用的不同生化处理工艺。有机成分常在70%~85之间，与污水处理中是否设初沉池及泥龄的长短。剩余活性污泥的PH值在6.5~7.5之间，取决于污水处理系统的工艺及控制状态。当采用硝化工艺时，活性污泥的PH值有时会低于6.5。

1.3化学污泥

化学污泥是指物理处理工艺中形成的污泥，其性质与采用的药剂有关。一般来说，化学污泥池气味较小，且较易浓缩或脱水。由于其中有机成分含量较低，一般不需要污泥稳定处理。

2 污泥处理方法

根据“城镇污水处理厂污泥处理处置技术政策（试行）”的相关内容，污泥的最终处置方法有：污泥农用、卫生填埋、焚烧。

2.1污泥农用

污泥中含有大量植物生长所需的肥分（N、P、K）、微量元素及土壤改良剂（有机腐殖质），但污泥农用前须经过稳定化和无害化处理，不能直接利用。目前常用的污泥稳定化方法有厌氧消化、好氧消化、发酵、碱法稳定等。发酵（俗称“堆肥”）是生物稳定方式之一，可使污泥中的有机组分转化成最终产物。采用固态好氧发酵后的污泥达到了污泥稳定的要求。

发酵一般分好氧和厌氧发酵。几乎所有的发酵工程系统都采用好氧发酵，好氧发酵是在有氧条件下，好氧微生物对废弃物进行分解、转化并生产出发酵产品的过程。微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物分解成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多的生物体的过程。在有机物生化降解的同时，伴有热量产生，因发酵工艺中该热能不会全部散发到环境中，就必然造成发酵物料的温度升高，这样就会使一些不耐高温的病原菌及虫卵死亡，而达到无害化的目的。污泥农用常规工艺流程如下图1所示：

该工艺的主要优势是充分利用污泥中的有机制，实现资源化，能产生一定的经济效益。但该方案占地较大，需将污水处理厂的湿泥长距离输运，运输量较大，且在运输过程中也存在遗洒导致的环境问题。

2.2 污泥卫生填埋

卫生填埋一般是指将一般废物填埋于不透水材质或低渗水性土壤内，并设有渗滤液、填埋气体收集或处理设施及地下水监测装置的填埋场的处理方法。污泥卫生填埋工艺流程如下图2所示：

卫生填埋处理措施简单，但占地大、环境风险较大，随着时间的推移，适宜填埋的场所因城市污水处理厂的增加，产生大量的污泥，其填埋场地容量有限，对于用地紧张的城市不适宜采用。

2.3 污泥焚烧

污泥有较高的热值，干污泥（含水率10%）的燃烧值可达2800ka/kg，相当于0.47kg标准煤（热值6000kal/kg），干化后的污泥可供给工业锅炉作为替代燃料，污泥焚烧工艺流程如下图3所示：

污泥焚烧的优势在于可以迅速和较大程度地使污泥达到减量化，近年来焚烧法由于采用了合适的预处理工艺和焚烧手段，达到了污泥热能的自持，并能满足越来越严格的环境要求和充分地处理不适宜于资源化利用的部分污泥。由于其在恶劣的天气条件下不需要存储设备，对于大城市因远离填埋场造成运输费用高的场合，使用焚烧处理是经济有效的。在所有的污泥处置方法中，焚烧方法产生的剩余物最少，焚烧的另一个优越性在于无异味；其缺点是成本高，是其他工艺的2~4倍，而且可能产生废气、噪声、震动、热和辐射。

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中图分类号： U664 文献标识码： A

随着我国整体水平的不断提升，对于污水的处理工作也有了很大的进步，污水处理厂对其起着非常重要的作用。虽然对于污水的处置有了很大的提升，但是污水处理后产生的污泥越来越多，这对环境产生了二次污染，因此污泥的处置成为我国又一项艰巨的任务。这些污泥有机物含量非常高，并且容易发生腐烂，这对人们的生活以及环境都会产生很大的影响，所以必须有效的处理这些污泥，从而降低其对环境的污染。

一、污泥处置的术语以及其定义

要想有效的处理污泥就必须明确有关污泥处置的术语以及定义。本质上来讲“污泥”不是一个严谨的科学定义。在实际生活中，污泥的产生与很多因素有关，其水体中的固体沉淀物是主要因素。沉淀的颗粒物构成污泥，所以只有沉淀下来的才可成为污泥。目前，我国对污泥的处置并没有明确的解释，对其概念掌握的并不是很清楚。处理和处置的概念是不同的，两者的混乱导致污泥处理和污泥处置目标的不明确，从而影响到管理以及技术标准的制定。

污泥处置：城市污水处理厂在对污水进行处理的过程中，会产生大量的污泥，对这些污泥进行减容、减量和无害化的过程就是污泥处置。污泥处置的技术主要包括：污泥浓缩、污泥堆肥等。对于处理后的污泥经过人工以及自然的处理，使其达到长期稳定并且对生态环境没有任何危害。污泥处置主要包括污泥的农用、污泥填埋以及污泥焚烧等等。

通过上面的叙述可以知道，通过降低污泥的含水率从而来减少污泥的体积这个过程就是污泥减容，在污泥减容的这个过程中，其中产生的生物固体量没有任何改变。污泥减容化主要包括脱水和干化等技术。污泥减容和污泥减量是不一样的，污泥减量一般是指采用有效的处理方法，使污泥中的有机物含量减少的过程。污泥稳定化过程也会使污泥减量，但是污泥稳定主要是针对污泥中有机质而言的，其可以通过物理以及化学反应，使污泥中的有机物分解成高效的无机化合物的过程。污泥稳定方法有很多种，例如：厌氧硝化、好氧硝化和污泥堆肥等等。一些人会认为污泥无害就是对污泥进行安全处置，而实际上污泥无害化是通过化学氧化以及高温分解污泥中的病原菌以及蠕虫卵的过程。

二、污水处理厂中污泥产生及处置的现状

无机颗粒和有机残片等共同组成了污泥，其主要是通过沉降的方法实现的固液态分离。污泥的组成成分是非常复杂的，污泥中除了水分含量非常大之外，还含有很多难降解的重金属以及寄生虫卵等。随着我国城镇化进程的不断加快，城市的数量逐渐增多，因此城市污水产生量以及处理量也在不断的上升，这就导致污泥的产量越来越多。对这些污泥如果没有进行有效的处置，那将会对生态环境产生极大的影响。

污泥处置要遵循“无害化、平稳化、资源化及减量化”的原则，对污泥进行处置时，要尽量将污泥中的毒害物变成无害物，从而减少其对人类健康以及生态环境的危害。污泥处置经常采用焚烧、填海以及填埋的方式，这三种处置方式能够有效的将污泥和人类环境分开，并且可以改变污泥中物质形状。但是这几种方式仍然存在不足之处，它们不能充分的利用污泥。我国以土地利用、填埋及堆肥的方式处置污泥的城市污水处理厂的比例是14∶10∶1，在40个城市72家污水处理厂中，90%左右的污泥用于农家肥；在我国城市污水处理厂中，不经任何处理而农用的污泥比例超过60%；在设置消化池的污水处理厂中，消化之后的污泥也仅略微脱水便农用，并未开展必要的无害处理，上述做法都不满足污泥农用卫生要求。

与发达国家相比，我国污泥处置的无害化程度相差非常大，并且我国某些地区的城市污水厂采用露天堆放的办法，这会使周边垃圾逐渐增多，从而破坏生态环境，而对污泥处置的结果也达不到理想的要求。所以我国必须加大技术研发的力度，要采取科学方法，从而对污泥进行有效的处置。

三、城市污水处理厂对污泥处置的方式

（一）污泥焚烧

目前，很多发达国家焚烧污泥的比例非常高。焚烧流程主要可分为以下两种：首先是脱水污泥先干化处理后再焚烧；其次是脱水污泥直接焚烧。焚烧处置方式有很多优点，例如：处理彻底，并且会形成无臭和无菌的无极残余物，同时可以快速达到减量化以及无害化的要求，但是污泥焚烧操作比较复杂，对于能源和装备方面要求也非常高，所以此方法并没有得到很多的应用。另外，污泥中含有很多有机物质，所以在焚烧过程中很容易产生有害物质，例如，盐酸和二氧化硫等有害气体，这些气体都会对大气环境产生影响。焚烧后残存的污泥灰以及重金属烟雾也属于污染物，如果没有采取有效的措施完成灰烬的处置，这将会对环境产生二次污染。

（二）填埋

污泥填埋分为单独填埋和混合填埋两种，而脱水污泥与城市垃圾混合填埋比较多，在美国大多数采用的是单独填埋。污泥填埋主要考虑两个因素：污泥本身的土力学性质和填埋对环境产生的影响。由于垃圾和污泥分属环卫和市政两个不同的行政部门管理，在管理体制上需进一步理顺。技术方面，脱水后污泥含水率一般在57%以上，不能满足填埋的要求，因此需要进行预处理后才能进入填埋场填埋。

（三）污泥干化

污泥干化主要通过热及压力达到污泥内胶凝结构破坏目的，并对污泥开展灭菌消毒工作。干化污泥有助于污泥的减容，提高其平稳性，杀灭病原微生物，并且可以消除臭味。经过干化处理后的污泥用途很多，它可代替能源充当土壤改良剂和农业肥料等。污泥的干化又分为直接干化和间接干化。直接干化的不足之处在于能量消耗偏多，例如，生产1吨含水率10%的干污泥，需消耗1吨以上原煤，增加了处置成本，并且对周边环境也会造成影响。该处置方式难以控制加热气温，易毁掉污泥内的有机组分。污泥的间接干化以盘式干燥为主，能源投入较低，效率较高，污泥有机物质不易损毁。该方式的占地面积非常小、自动化程度也比较高、企业化操作简单方便。在西方国家，热干化已成为一类主流、环保的污泥处置方式，并以间接干化为主。

结语：

随着我国污水厂的逐渐发展，水污染问题的确得到了有效的解决，但是对大量污泥的处置则又成为了一大难题，因此我国要根据当前的国情，制定有效的处理措施，解决国内污泥处理存在的问题，同时要采用先进技术对污泥进行有效的利用，从而减少其对环境的污染。

参考文献：

[1] 侯晓峰，薛惠锋.遗传算法在城市污水处理厂污泥处理处置项目选址中的应用[J].上海交通大学学报，2011（07）.

[2] 成官文，吴志超，章非娟，徐月江，陈建国，刘明明.沸石强化A/O生物脱氮和同步化学除磷工艺的污泥处理处置研究[J].环境工程，2010（03）.

[3] 席欣欣，徐鸿魁，王鹏，陈磊，闻笑男，王勋.城镇污水处理厂污泥处理处置技术综述[A].2011全国给水排水技术信息网年会暨技术交流会论文集[C].2011.

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Abstract Firstly， the authors introduce the limitations of conven-tional experimental teaching in water treatment technology， combined

with the experimental platform of wastewater treatment， developed the virtual simulation teaching software in wastewater treatment. Through the virtual experiment instruction and experimental tea-ching deepen students’ understanding for wastewater treatment struc-

tures and improve the quality of teaching.

Key words virtual simulation； wastewater treatment； experimental teaching

1 引言

了解并掌握污水处理厂的工艺流程、设计方法和基本运行参数，对给排水科学与工程专业学生来说是十分重要的。随着水环境污染的加剧，为达到处理标准，水处理工艺变得越来越复杂，水处理工艺系统设计运行管理和优化改造过程在教学中难以直观体现，学生在生产实践过程中难以了解其内部构造原理。另外，实物实验教学中还存在如下问题。

1）污染问题。因在水处理实验中需要用到各种各样的化学药剂，以致实验排放的废水成分复杂，处理成本高。

2）经费问题。随着技术进步，一些新的水处理技术也在不断涌现，由于经费问题，往往会造成实验设备更新跟不上科技进步的步伐，这就限制了做一些实验的可能性。另外，学生操作实体设备损耗较大，且实体设备价高、数量少，无法满足学生人人动手操作的需求。

3）时间、空间问题。在实际实验教学中，都要求学生在指定的地点、特定的时间内完成实验任务，学生只能是被动地、不充分地准备实验，缺乏主动灵活性和重复性。

4）效率低[1]。在实际实验教学中，人为性较强，实验操作过程的演示不够全面及细致，实验注意事项繁多，学习枯燥，效率不高。

因此，单纯依靠课堂教学和传统实验培训已远远不能满足学生的培养要求。

虚拟仿真实验是利用计算机创建一个可视化的实验操作环境，其中的每一个可视化仿真物体代表一种实验仪器或设备，通过操作这些虚拟的实验仪器或设备，即可进行各种实验，达到与真实实验相一致的教学要求和目的，它是虚拟仿真技术、计算机技术和专业理论知识多方面结合的结晶[2]。在实物实验中所采用的实验工具、实验对象都是以实物形态出现的，而在仿真实验中，不存在实物形态的实验工具与实验对象，实验过程主要是对虚拟的实验仪器及设备进行操作[3]。在大数据背景下，水处理虚拟仿真通过对大量已有环境数据的建模和3D仿真设计，为水处理教学科研建立虚拟境界，使学生在虚拟环境中开展水处理工程的实验操作，以激发学生的学习兴趣，深化学生对水处理技术内部机理的认识，增强实验教学效果[4]。

2 污水?理实训实验装置

污水处理实训实验装置具有一级物化处理、二级生物处理与三级深度处理等工段，具备SBR、UASB（EGSB）、氧化沟、A/O污水处理工艺、A2/O污水处理工艺、MBR、曝气生物滤池等多处理单元，能够实现单一工艺或多种工艺的组合运行。该装置可根据用户需要在线调节系统流量及回流比；可进行在线水质监测参数反馈；可进行容器内液位监控，并设置液位报警，保证系统安全运行；可进行自控/手控切换操作，方便调试。

该装置的主要技术指标如下。

1）处流流量：50～100 L/h。

2）工作电源：AC220V/380V±10%。

3）安全保护：具有漏电自动保护装置。

4）进水要求：SS

300 mg/L、NH3-N

5）出水标准：出水SS、COD、BOD5、NH3-N、TP、pH等主要指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-

2002）》一级A排放要求。

工艺流程大致如图1所示。该实验装置的主要缺陷是：

1）装置成本较高且占地面积大；

2）处理水量有限；

3）需要日常的运行维护管理；

4）学生实训操作受时间、空间的限制。

3 虚拟仿真实验教学

虚拟仿真软件系统包括污水处理厂操作过程模拟，格栅池、沉淀池、厌氧/缺氧/好氧池等设计和运行参数，污泥处理系统和污水处理能力分析等模块，可以通过交互操作，简便地模拟整个工艺流程内不同进水水质水量对处理效果的影响，并可调整各单元处理设施的设计参数，讨论不同设计参数与废水处理效果之间的关系，显示针对不同的进水水质和水量，各种运行工况下，出水的水质情况和整个系统的处理效率。虚拟仿真软件界面如图2～图6所示。

篇6

1 污泥处理处置现状

在我国的污水处理发展历程中，由于长期的认识不足以及忽视，我国城市污水处理厂的污泥处置问题被长期搁置，污泥处置的发展相当滞后，一方面，我国污泥处理处置的技术路线尚不清楚；另一方面，我国也未建立起污泥处理处置的政策体系，历史遗留问题使得污泥困境越来越严重。

目前，全国城镇污水处理厂污泥只有一小部分进行卫生填埋、土地利用、焚烧和建材利用等，而大部分（约占80%）未进行规范化的处理处置，污泥随意堆放及所造成的污染与再污染问题已经凸显出来，并且引起了社会的关注。

2 污泥成分分析

类比北京市2011年各污水处理厂污泥指标的平均值（来自《北京市污水处理厂污泥特性分析》），见表1、表2。

3 污泥处理方案

3.1 污泥填埋

污泥填埋指的是污泥经过长期的物理、化学和生物作用使其达到稳定状态。具有经济、简便的显著特点，但需大面积的场地和大量运输费用，不可资源化利用，而且如果地基防渗处理不当，易造成土壤和地下水的污染。

3.2 污泥焚烧

污泥焚烧技术是对污泥实现最彻底的减量化、无害化的处置方法，但其投资及运行成本太高，同时二次污染问题较为严重，对一些经济较为发达的城市才考虑污泥焚烧的处置技术。

3.3 污泥土地利用技术

我国主要是以土地利用填埋处置方式为主，土地利用不仅使污泥得到最终处置，而且可以利用污泥中的营养物质，用以农田绿地施肥，土壤结构改造等，是污泥资源化的有效途径，但如果污泥施用前未经过适当的无害化处理，易造成二次污染，致使土壤板结、盐化，农作物富集重金属并通过食物链影响人体健康等。典型污泥处理处置方案对比见表3。注：表格中的数据均摘自中国住房和城乡建设部与国家发改委《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南》（试行）

4 结语

随着经济的不断发展， 城市的污泥排放将大大的增加， 污泥处置也将成为备受关注的重大环境问题。污泥的处理处置应从环境污染、卫生安全和经济效益等多方面综合考虑。具备能源回收利用的污泥处理新技术在污泥处理处置中发挥着不可替代的作用。虽然这些技术目前还存在一些待解决的问题，但应用前景却十分光明。

参考文献：

篇7

城市污泥是污水处理的一种必然产物，污水处理是通过把水中杂质浓缩成固体形态再从流体中分离来实现，而这种浓缩浓缩出来的杂质便称为污泥。随着城市化的发展，城市污水的产量不断增长，2006年全国年产干污泥近130×106吨，而且以每年10%以上的速度递增。

城市污泥的成分很复杂，主要包括混入生活污水或工业废水中的泥砂、纤维、动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物、由多种微生物形成的菌胶团及其吸附的有机物、重金属元素和盐类、少量的病原微生物、寄生虫卵等综合固体物质。未经恰当处理处置的污泥进入环境后，直接给水体和大气带来二次污染，对生态环境和人类的活动构成严重的威胁。为了不造成环境的二次污染，需要在污水处理的二级处理之后添加一道污泥处理工艺。污泥处理设备大约占污水处理厂的40%60%基建投资，污泥处理则占50%左右的处理费用，同时也造成了和其经济费用不成比例的处理难度。

污泥处理与处置的目的主要有以下四个方面：

（1）减少污泥最终处置前的体积，以降低污泥处理及最终处置的费用；

（2）通过处理使污泥稳定化，最终处置后不再产生进一步降解，从而避免产生二次污染；

（3）达到污泥的无害化与卫生化；

（4）在处理污泥的同时达到变害为利、综合利用、保护环境的目的。

城市污泥的主要特性是含水率高（可高达99%以上），有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶体液状。

根据污泥成分及处理目的的不同主要有调理、浓缩、脱水、干燥、消化、堆肥、焚烧等处理方法。我国的污水处理厂脱水污泥处置方法中，污泥农用占44.8%、陆地填埋占31%、其他处理约10.5%、没有处理约13.7%，而在发达国家比如日本其产生的污泥55%进行焚烧处理，35%的污泥进行填埋，约9%的污泥进行农田利用。其中，由于污泥含有一定的有机成分，通过焚烧使污泥无害化，不但污泥减容减量化程度很高，而且可回收利用产生的热能，日本、德国、奥地利等发达国家大多采用该种处理方法。

目前，我国城市污水处理厂普遍采用污泥脱水机进行脱水，形成含水率60～80%的脱水污泥，过高的含水率会极大的降低污泥热值，不利于能量回收和维持燃烧，故在焚烧前需对脱水污泥进行进一步的干化处理，将其含水率降低至20%甚至更低，以用于替代燃料。

现有一种间接加热的转鼓式薄膜干燥机可实现原污泥的一次深度脱水处理。其主要原理是：通过机械挤压和间接热传导联合作用将污泥中的水分脱出。转鼓式薄膜干燥机通过压辊装置的机械挤压作用，将污泥于转鼓表面挤压摊铺成薄膜状，污泥中所含易于脱出的间隙水被部分挤压滤出，该过程为纯机械挤压，与常规对流干燥相比，仅为其能量消耗的1/50。转鼓式薄膜干燥机的转鼓内部通有高温循环导热油，转鼓表面经导热油传热升温成为加热面，污泥不直接与导热油接触，导热油可循环回收利用，节约运行成本。薄膜状的污泥在转鼓表面经高效传热使剩余水分变成蒸汽，体积瞬时膨胀近千倍，剧烈膨胀的蒸汽可作为水分迁移驱动力，加快液态水向表面迁移析出，同时由于干燥过程为薄层干燥，减小了水分迁移路径，与堆积状态相比实现了能量消耗的大幅降低。转鼓式薄膜干燥机在污泥干燥过程中的能量消耗主要集中于污泥输运过程中消所耗电能及干燥机运转过程中的少量电能消耗，而大部分干燥消耗的热能由后续气化、焚烧系统回收利用，大大减少了外来能量输入，因此，可实现循环可持续干燥作业。该转鼓式薄膜干燥机采用泵送式上料方式，通过污泥泵将原污泥经输送管道由污泥储存处输送至各干化设备，输送过程全封闭，无异味气体及渗水泄漏，不会在处理过程中发生对环境的二次污染。该转鼓式薄膜干燥机采用全自动化控制，通过内置的各种温度、压力传感器，实时反馈信号控制后端导热油锅炉供热量以及前端污泥输送泵的输送量，从而实现闭环控制。并可通过调整转鼓转速来调节污泥形成薄膜厚度及泥膜在转鼓表面加热停留时间，甚至可通过在设备控制系统中预存若干组运行参数，以适应不同成分污泥、不同含水率的处理要求。

经转鼓式薄膜干燥机干化后的污泥为鳞片状，含水率15%～25%左右，干化后的污泥其热值约为1300至1500大卡，三吨干化后的污泥相当于一吨4500大卡的燃煤，可混掺在燃煤中在锅炉内燃烧，干化污泥与煤的掺和比例为每吨煤添加100至200公斤污泥，每一吨干化污泥可生产一吨蒸气，且经过干化处理的污泥不会像原泥一样在燃烧时产生大量的水蒸气而对锅炉造成腐蚀，严重缩短锅炉的设备寿命，进行干化污泥的掺混焚烧无需对现有锅炉进行改造。干化后的污泥保留了其中大量有机物质，可用作肥料、土壤改良剂、替代燃料等多重用途。污泥脱水50%后可转化为富含生物质能源的泥炭，用来发电其热值可达1500～2000千卡/公斤，每吨处理后的污泥相当于1/2～1/3吨原煤，彻底实现了污泥的无害化处置和资源利用。干化污泥经焚烧处理后，其中水分和有机质被完全去除，燃烧形成的烟气经处理后可安全排放，剩余灰分主要为原泥中的硅酸盐粘土矿物，并因在焚烧过程中将原泥中所含重金属固化，故不存在重金属离子污染问题。焚烧灰渣体积仅为原泥体积的二十分之一甚至更低，体积减量处理效果明显，且焚烧灰渣可在1020℃～1060℃下进行高温烧结，用其制砖，用这种干污泥烧制的砖质量达到一级品质量要求，而重量比普通烧结砖轻20%。

篇8

中图分类号：G633.7 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）11-0158-02

仿真物理实验室是一款面向中学物理课堂开发的一款软件，内容包含了电学、力学、声学、光学等所有实验的仿真演示，具有集成化程度高、操作简单等特点。这种软件有利于师生在使用中根据自己的实验设计把精力放在实验模型的构建上而不是操作上。这款软件为物理实验教学提供了极大的方便。

1 在初中物理教学中使用虚拟实验的意义

可以弥补传统实验仪器不足的现状 实验是物理教学的灵魂，但在传统物理教学中，由于现实条件和教学理念等原因，只注重知识的口头讲解，不重视实验操作，或在教学中只做比较简单的实验，导致实验仪器严重不足。加之国家实施新课改以来，物理实验发生很大变化，很多原来旧的实验仪器被淘汰，虽然学校增添了很多新实验仪器，但仍不能满足物理实验教学的现实需要。现在学校安装的仿真物理实验室软件，包括了中学物理的所有实验，原来很多做不了或因仪器不足不能做的实验都可以用虚拟实验来代替，解决了实验课上不足或因场地仪器数量不足，实验跟不上教学进度的现象。

本身具有传统实验无可比拟的优越性 虚拟实验是根据实验的相似性原理，运用软件提供的虚拟实验设备来搭建自己的实验。这样不仅可以做一些因自然条件限制在传统实验教学中无法做的实验，如真空状态下的物体自由落体运动；还可以随时控制实验进程、节奏，让实验结果更理想，让实验现象更明显清晰可见。同时，避免在物理实验中因学生操作的不规范而产生的危险性，避免实验仪器在实验过程中的损耗和损坏。

2 在初中物理各类型实验中哪些实验需要虚拟实验

实验是物理教学的灵魂。在初中物理实验教学中会碰到五大类实验，分别是测量型、探究性、演示型、操作型、设计型。在这几类物理实验中，笼统地来说，笔者认为比较适合运用虚拟实验的有演示型、探究型、设计型。因为现实教学条件的限制，都实行大班教学，演示型实验如果运用传统方法去做，不能保证每个学生都能清晰地观察到实验现象。而虚拟实验可以很好地解决这个问题。探究型、设计型实验需要学生自主设计实验方案，虚拟实验可以方便地帮助学生检验实验方案的正确性，既节省了时间，又避免了因学生设计方案错误导致的实验仪器的损耗。但也不是绝对的，其他类型的实验也有的非常适合运用虚拟实验，所以在现实教学中要具体问题具体分析。

虚拟实验在测量实验中的应用 测量实验是物理实验中比较简单的实验，操作简单，实验仪器易得，一般无需用虚拟实验。但也有一些测量实验比较复杂，在正常的环境下实验很难完成。如初中二年级物理“伏安法测小灯泡电阻”，这个实验如果用传统的仪器进行，学生很难获得实验结果，且容易造成仪器的损坏。这个实验需要用虚拟实验来辅助教学，操作步骤如下：

第一步，由于这个实验比较抽象，需要教师讲解实验原理；

第二步，学生根据原理，利用虚拟实验室进行实验，连接电路图；

第三步，教师根据学生在实验中遇到的问题进行辅导答疑；

第四步，学生在对这个实验理解的基础上进行真实实验，弥补虚拟实验之不足，取得良好的教学效果。

虚拟实验在探究实验中的运用 探究实验的目的就是培养学生透过现象看到本质的能力和发现问题的意识，所以实验的现象是很重要的。但在真实试验中，许多事物的现象会受外界因素的影响，导致实验方案无法实施，这就需要借助虚拟实验。如初中二年级“探究凸透镜成像的规律实验”，此实验会受室内光线强弱的影响，室内光线控制不好，就得不到实验现象，更谈不上规律的总结。虚拟实验则很好地解决了这个问题。

虚拟实验在演示实验中的应用 在物理实验中最常见、最普通的实验就是演示实验。物理教师在讲解概念的时候，因班级太大，导致很多学生对物理现象观察不清晰，影响了对物理的学习兴趣。虚拟实验则很好地解决了这个问题。如初二年级“光的反射实验”，学生既可能因室内光线的影响，也可能因在班内位置的影响，导致实验效果观察不明显，这就需要借助虚拟实验平台进行实验。

虚拟实验在设计型实验中的应用 设计型实验重在培养学生自主解决问题的能力。在实验中学生要根据自己要解决的问题来选择实验仪器，设计实验，构建实验模型，同时还要把自己不理解的实验现象去弄清楚。这就需要虚拟实验来帮助。一方面，虚拟实验可以检验实验设计是否合理；另一方面，虚拟实验能帮助学生理解实验现象，同时避免因实验设计错误而造成的仪器损失。如“理解并表述牛顿第一定律实验”，在这个实验中，摩擦力是理解牛顿第一定律的关键，摩擦力的大小直接影响了实验现象。但是摩擦力大小参数的设置在真实实验中不好控制，虚拟实验很好地解决了这一问题。

虚拟实验在操作实验中的应用 操作实验是为了培养学生自己的动手能力和理论联系实际的能力，一般在操作实验中不主张运用虚拟实验代替真实实验。在初中物理教学中，很多的操作实验都是电学实验。电学实验仪器较贵重且容易因错误操作而被损坏。所以在教学中要让学生借助虚拟实验清晰观察学习实验过程，锻炼正确的实验操作能力，避免在真实实验中出现过失，导致实验仪器损坏。如初三年级“串并联电阻实验”，如果不事先加以练习，在实验中接线错误的话，很容易烧坏实验仪器。但操作实验一定要在虚拟实验后进行真实实验，毕竟虚拟实验只是一个仿真实验，起不到锻炼学生动手能力的目的。在操作实验中要把真实实验与虚拟实验相结合，这样既解决了真实实验的困难，也解决了虚拟实验的不足。

3 结束语

总之，在新课改注重实验的今天，虚拟实验在实验教学中确实起到很大的作用。但是不宜夸大虚拟实验的作用，虚拟实验带来巨大方便的同时，也有很大的缺点。如果过多运用虚拟模拟实验来代替传统实验，就会缺乏实验的真实感，不利于培养学生动手能力、合作能力和创新能力，因为学生亲手实验的经历是虚拟实验代替不了的。此外，虚拟实验，如果使用不规范，很可能会生成一个假的结果。但像这几种实验是可以用虚拟模拟实验代替的，如危险性比较大的实验、现象不明显的实验、现有条件做不了的实验。因此，教师应该在实际教学中，根据教学实际，结合运用虚拟实验与传统实验，只有这样才能发挥虚拟实验的最大效能。

参考文献

篇9

 

城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物，含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等，如果不加处理的任意排放和投弃会对环境造成严重的污染。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污泥的产生量必将有较大的增长。如何妥善地处置污水厂污泥，并将其作为一种新的资源加以有效利用，变废为宝，已成为城市污水厂和相关部门提高技术水平和管理水平的重要因素，也是全球共同关注的课题。

1、污泥最终处置的主要方式

目前，国内外污泥最终处置方式主要有：综合利用、填埋、投海。

（1）综合利用

①农田林地利用

污泥脱水后堆肥农用是目前国内一些污水处理厂正在进行研究和开发的课题，污泥中含有大量植物生长所必需的肥分（N、P、K）、微量元素及土壤改良剂（有机腐殖质）。我国城市污水处理厂的各种污泥所含肥分见表1，故污泥农田林地利用是最佳的最终处置方法，但污泥中也含有对植物及土壤有危害作用的病菌、寄生虫卵、难降解有机物、重金属离子以及N、P的流失对地表水和地下水的污染，甚至可能含有一些致癌物质，目前对重金属污染研究较多。因此，在作农田林地利用前，应进行堆肥处理以杀死病菌及寄生虫卵，同时还应去除这些有害物质。目前普遍的问题是检测手段跟不上要求，处理成本无法和经济效益相平衡，化肥的普遍应用造成销售市场难以开发等，这些使得此种处置方式尚未得到普遍的推广。我国有大量工业废水进入污水处理厂，污水中重金属离子约有50％以上转移到污泥中，污泥中的重金属离子含量一般都较高，见表2。

表1我国城市污水处理厂污泥肥分表

 

污泥类别

初沉污泥活性污泥消化污泥

总氮（％）

2～33.3～7.71.6～3.4

磷（以P2O5计）％

1～30.78～4.3 0.6～0.8

钾（以K2O计）％

篇10

中图分类号：[R123.3] 文献标识码： A 文章编号：

引言

随着城市规模的扩大，以及人民群众对生存环境质量的日益提升，为保护水环境，促进国民经济和环境保护可持续发展，目前国家政策大力支持城市污水处理设施建设。伴随污水处理率的提高，污泥妥善处理与处置问题凸显出来。2007年测算数据显示，如果城市污水全部得到处理，我国污泥年产生量（干重）约为840万吨，占中国总固体废弃物的0.2%。[1] 污泥的自身特性决定，如不妥善处置，将会对环境造成严重的潜在威胁。[2]选择兼顾环境生态效益与处置成本经济效益均衡的高效污泥处置方式、确保环境安全，是实现城市污水全过程污染防治得以实施的保障，是当前亟待解决的问题，也是未来污泥处理的第一要求。[3]

2．辽宁省城镇污水处理厂建设与处理能力简介

“十五”期间，辽宁省城镇污水处理厂少且增长平稳。2001年初，建成城镇污水处理厂11座，处理能力136.0万吨/日；2005年末，全省新增城镇污水处理厂18座，处理能力增加了183.9万吨/日。

“十一五”尤其是“十一五”中后期，辽宁省城镇污水处理厂数量与处理能力均发生了爆发式增长。“十一五”前两年，全省投入12.5亿元建成10座污水处理厂；2008年开始，一次性投入100余亿元，99座城镇污水处理厂同期开工建设。到2010年底，全省累计建成城镇污水处理厂136座，处理能力达到642.9万吨/日，实现了污水处理设施市县全覆盖。与“十一五”初期相比，城镇污水处理厂数量增加了101座，处理能力增加了89.4%。

辽宁省“十五”、“十一五”城镇污水处理厂建设与处理能力基本情况分别见图1、图2。

根据辽宁省“十二五”规划预期目标，2015年末，沈阳、大连两市城镇污水处理率达到100%，其它地级市达到90%以上。为实现这一目标，全省约将新建110座污水处理厂，新增处理能力462.5万吨/日；扩建10座污水处理厂，新增处理能力65.6万吨/日；对35座原有污水处理厂进行提标改造。“十二五”终期目标实现后，辽宁省城镇污水处理厂将达到246座，污水累计处理能力达到1171万吨/日。

3. 辽宁省污泥处置现状与未来处置量测算

3.1 辽宁省城镇污泥产生量及污泥处置方式基本情况

2010年辽宁省城镇污水处理厂累计产生污泥约81.30万吨（含水率80%）；2011年污泥产生量约85.86万吨，比2010年增长了5.6%。目前，辽宁省污泥处置方式有垃圾处理厂卫生填埋、污泥处置场处置、绿化堆肥、电厂焚烧和制砖5种，其中垃圾处理场填埋占主体，2010年、2011年填埋量分别为63.41万吨、64.71万吨，分别占总产生量的78.0%和75.4%。14个地级市中，仅大连市建有专门污泥处置场，2010年、2011年污泥处置量12.43万吨和12.45万吨，无法完全处置本辖区内污水处理厂产生的污泥。

2010年、2011年辽宁省城镇污水处理厂污泥处置方式及处置量见图3。

3.2未来污泥处置量预测

据不完全统计，不同规模、不同处理程度的污水处理厂每天所产生的污泥量约为污水处理量的0.5%-1.0%[4]。 “十二五”末，如规划建设的城镇污水处理厂投入运行，预计辽宁省城市污水处理率将达到80%以上，假设污水处理厂运行负荷达到90%，按照每处理一万吨污水产生0.6吨污泥保守估算，届时辽宁省城镇污水处理厂年产生污泥将达到230.8万吨，污泥处置压力将极其巨大。

4. 辽宁省污泥卫生填埋、农用及焚烧能力与可行性分析

4.1污泥填埋

污泥卫生填埋始于60年代，是当前一项比较成熟的污泥处置技术，在欧洲污泥填埋一般与市政固体废弃物一起进行，1992年欧盟大约40%的污泥采用了填埋处置[5]。截止2010年9月，辽宁省已建成运行的生活垃圾无害化处理厂共22座（不含大连市），日处理能力11636吨，比“十五”期间全省无害化日处理能力（8106吨/日）增加了3530吨/日，全省城市垃圾无害化处理率54.3%；按照日处理能力11636吨计算，辽宁省垃圾处理场年处理能力约424.7万吨。当前，辽宁省污泥填埋同样与市政固体废物一起进行，230.8万吨污泥占到了建成垃圾处理场处理能力的54.3%，基本与城市垃圾填埋量相当。

辽宁省未来选择污泥填埋存在两个难以克服的困难，一是4个省辖市、14个县级市、14个县城没有运行垃圾无害化处理场，无符合条件的污泥填埋场所；二是垃圾处理厂自身填埋能力不足，要在完成城市生活垃圾无害化处置的同时，完全处置污水处理厂产生的污泥，尚需要建设大量接收能力庞大的垃圾处理厂，从辽宁省实际情况看，选择符合条件的垃圾处理场建设场地非常困难，现在辽宁省已积极探索垃圾堆肥和焚烧等新的处理工艺。另外，污泥填埋只是将污泥由地上转入了地下，并未从根本上实现污泥减量化和无害化，污泥填埋后会产生大量的渗滤液，对填埋场的防渗层和填埋作业均要求，一旦处理不慎必将造成地下水和土壤污染，同等条件下垃圾处理厂不愿接收城镇污水处理厂产生的污泥。

近年来，国际上污泥填埋处置所占比例越来越小，美国环保局估计，今后几十年内，美国6500个填埋场将有5000个被关闭。[5]从可持续发展看，辽宁省未来必须探索污泥处置新方式，淘汰污泥卫生填埋。

篇11

1抗生素制药废水的来源和特点

我国抗生素的生产主要以粮食、糖蜜等为主要原料，相关工艺有微生物发酵、过滤、萃取结晶、化学方法提取、精制等，产生废水包括提取和精制发酵废水；溶剂回收浓废水；生产设备洗涤和地板冲洗用水；废冷却水；发酵罐排放的废发酵母液。废水中污染物的主要成分为：发酵残余营养物、发酵代谢物、酸、碱、有机溶剂和其它化工原料等。其特点为：难降解有机物浓度高，废水水量、水质变化幅度大、规律性差，废水中含有抗生素药物和大量胶体物质，pH变化大，带有颜色和气味。

2.抗生素制药废水的生化处理方式

2.1好氧处理法

这种处理方式能够比较彻底去除有机污染物质，是生化废水处理环节中必备的方式，但是因为抗生素废水有生物毒性且有机物浓度数值较高，只采用好氧处理方式很难实现预期目标，因此在施行工艺之前应该就废水进行科学的预处理，从而充分发挥好氧法的潜在职能。

现阶段几种比较成熟有效的抗生素制药废水方式为序批式活性污泥法（SBR）、膜生物反应器（MBR）、氧化沟、接触氧化、变形工艺等。

膜生物反应器（MBR）处理方式不需要沉淀池，能够获得非常理想的固液分离结果，但是在有效去除有机物的同时可能会产生较高的污泥产率问题。序批式活性污泥法（SBR）在不同时间段中会体现出差异性的推流态分布特征，水力流态呈现混合状态，整体运用时具有理想稳定性及灵活性，受到广大使用者的欢迎及青睐。序批式活性污泥法（SBR）也不需要沉淀池，但在处理高浓度废水时需要保持较高污泥浓度，运行周期也比较长导致进水时间和反应池组数不能达成一致，所以需要在反应池前后都适当添加水力来调整容积。接触氧化法具有较高的处理负荷，无需搅拌设备、不存在污泥膨胀问题。但是，在实际运行过程中可能存在填料流失和容积利用率偏低等问题；在处理抗生素废水时，如果进水浓度高，池内还会出现大量泡沫，需采取防治和应对措施。

在小诺霉素发酵废水处理中采用有活性污泥法，进水COD浓度数值在2g/L之内时可以获得85.4%～89.7%的去除率；含制药残液废水阴在使用生物接触氧化法下可以达到我国相关排放标准；四环素工业废水采用生物膜法，2d内驯化微生物对废水COD的去除机率为76%，浓度数值较高时搭配粉煤灰可获得高达88.8%的去除率，好氧生化法还能处理土霉素、卡那霉素、联苯氧甲基四环素等废水，去除率大约为80%。

2.2厌氧处理法

日前我国在处理较高浓度数值的有机废水时基本上都采用厌氧生化方式，这种工艺不需要曝气，耗能少，只需要少量的营养物，有机物负荷高，具有较广的水温适应范围，活性厌氧污泥能够长时间保存，产生污泥机率小，生物污泥脱水难度系数低。抗生素制药废水常用的厌氧处理方式有厌氧折流板反应器、厌氧流化床、升流式厌氧污泥床（UASB）等，但实际应用的案例较少，主要在试验研究领域中出现。如果采用厌氧法处理较高浓度数值抗生素制药废水时，出水COD在1000一4000mg/L之间，如果不能直接排放要再进行好氧处理才能确保满足相应标准。但是原水里存在大量有机酸等易溶解物质，而且在厌氧阶段中需要使用甲烷化，运行及操作各个方面要求非常严格，甲烷化后剩余物质基本上都是不能被厌氧消化或较难降解的产物，因此虽然只需要进行较低负荷的后期好氧处理，整体效率却不尽人意。

2.3好氧-厌氧联合处理法

伴随着抗生素制药废水处理研究力度的不断深入，好氧-厌氧联合处理方式开始获得了人们的关注，在联合条件下两种方法能够相互补充，弥补对方存在的不足，促进获得理想的处理效果。好氧、厌氧两种方式都是制药废水的有效处理方式，厌氧处理方式由于能够在高浓度数值废水中发挥作用，并且能够显著提升废水的可生化性而得到更广泛的应用。然而抗生素废水里会残留有一些毒性物质，导致厌氧微生物活性处于受抑制状态，迅速削减了反应池中去除有机物的效率，不仅无法达到处理标准，情况严重甚至会影响整个生化体系的运转，由此可知厌氧法不适宜抗生素废水的处理。

厌氧段处理是利用高效厌氧工艺容积负荷高、COD去除效率高、耐冲击负荷的优点，减少稀释水量并且能较大幅度地削减COD，以降低基建、设备投资和运行费用，井回收沼气。厌氧段还能发挥脱色作用，在处理高色度抗生素废水时可以获得较佳效果。好氧段的最终目的是对厌氧段出水再次进行处理确保满足标准排放要求，综合起来看应该联合使用生物接触氧化和序批式活性污泥法（SBR）处理方式，这样才能实现预期处理目标。

2.4水解酸化处理法

水解酸化兼性菌同厌氧法专性产甲烷菌相比对pH值、氧化还原电位、温度等均有更广的适用范围，同时对多种抗生素有的生物毒性有较强的抵抗能力，因此水解酸化法在抗生素废水处理中体现了广泛的适应性，使得水解酸化法得到推广。水解酸化和厌氧处理方式的基本原则大概相似，都要与好氧处理法联合使用，构成“水解酸化-好氧”工艺，在水解酸化作用下削减并逐渐清除抗生素废水里的生物毒性，迅速提升可生化性，而且有机物去除率在15%～20%之间。这种联合处理方式主要有水解酸化-接触氧化、水解酸化-序批式活性污泥法（SBR）等。在施行时需要注意残余抗生素浓度、废水可生化性、高浓度氨氮、高浓度硫酸盐、pH值等影响因素的控制。

高浓度硫酸盐引发的基质竞争作用和硫化物产生的毒害作用都有可能对系统产生影响；水解酸化过程基本不能改变氨氮浓度，原水中的高浓度氨氮进入好氧过程后对好氧系统微生物有明显的抑制作用，会导致微生物休眠或死亡，需要采取紧急措施来恢复系统，并对原水的高浓度氨氮进行预处理；抗生素废水一般都具有较高的可生化性，科室因为废水里有残余抗生素会阻碍微生物活性作用的发挥，而水解酸化则可以对抗生物毒性及抑制作用，为联合处理方法清除效果奠定基础；在水解酸化时废水最好呈弱碱性，而在好氧处理时则应该接近中性。

3.结束语

抗生素废水是一种含难降解物质、生物毒性物质，色度高的有机废水，实践表明生化法仍然是国内大多数高浓度难降解有机工业废水处理工程的首选工艺，可以根据废水的水质不同，选择不同的方法组合起来对废水进行处理。从目前来看，生化处理一种较佳的适用措施，能够针对抗生素制药废水实际情况构成不同的联合方案，从而确保科学有效的进行处理，最终满足废水排放标准，减少污染现象出现的机率。

【参考文献】

[1]赵艳锋，王树岩.高浓度制药废水处理实例[J].水处理技术.2008.32（03）：245-246.

[2]阮林高，徐亚同，丁浩.抗生素制药废水处理研究进展[J].上海化工.2007.34（04）：369-370.

[3]姚彦红，林波.抗生素制药废水的污染特点及处理研究进展[J].江西化工.2008.41（04）：478-479.

[4]马捷.浅谈制药废水的处理工艺分析[J].中小企业管理与科技（上半月）.2008.25（02）：601-602.

[5]何奕，王俊凯，吴涛.物化+生化工艺处理甲醇生产废水工程实例[J].山西建筑.2007.20（10）：390-390.

[6]赵阳，孙体昌.制药废水处理技术及研究进展[J].绿色科技.2010.29（11）：823-824.

[7]周岩枫，张福贵，刘继亮.关于制药工业生产废水特点分析及其处理方式的选择[J].黑龙江环境通报.2009.40（02）：647-648.

篇12

生活污水，工业废水、被污染的雨水以及其他形式的污水总称为污水。其中的污染物成分相当复杂，污水处理主要就是利用某种方法把污水中的污染物分离出来或者将其转化分解成无害的稳定物质，从而使污水得到净化。

污水处理技术按照原理可以大致分为物理处理法，化学处理法以及生物处理法。

物理处理法是利用物理作用将污水中的污染物进行处理、分离或回收。常见的方法有沉淀、浮选、离心、过滤、蒸发等。化学处理法是利用化学反应的作用，将污水中的污染物进行转化，分离、分解。常见的方法有混凝、中和、电解、氧化还原、萃取、吸附、离子交换和电渗析等。生物处理法是利用微生物能够降解代谢有机物的原理，处理污水中的有机污染物质。主要分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法等。

专利总体布局

由于污水处理的相关专利均对应于国际专利分类中的CO2F小类，即水、废水，污水或污泥的处理，因此，对该小类中包含的专利数据的分析基本可以反映污水处理技术在中国的发展现状。

图1是从2000年到2006年，国内涉及污水处理的专利数量变化图。经统计，从1985年起至今，中国专利文献中涉及污水处理的专利文献共23830篇，而其中从2000年到2006年，涉及污水处理的专利数量就占到了60％，共14290篇，可见，近年来污水处理技术的革新得到了越来越多的重视。从图中可以看出，污水处理相关专利逐年递增，增长趋势平稳，在一定程度上反映了该领域技术呈现良性的发展趋势。

图2是从2000年到2006年，按照涉及污水处理专利类别进行分别统计的数量变化图。从图中可以看出，在污水处理领域中，发明专利和实用新型专利总体上都是呈增长趋势，但发明专利所占的比重越来越大。从两种专利的特点来看，发明专利的稳定性和保护年限都高于实用新型专利；从企业角度来看，重要的技术往往倾向于用发明专利来获得更长久、更稳定的保护。因此，从中我们可以看出，企业科研院所对污水处理技术的发展及保护重视程度越来越高，体现在专利数量上就是发明专利的比重明显增加。

图3是从1985年起至今，中国专利文献中涉及污水处理的中外专利数量比较。从中可以看出，国内发明创造的数量明显高于国外，占专利总量的87％以上，造成该现象的原因主要为国内对于污水处理的需求以及可持续发展战略的实施，对该领域的技术发展起到了促进作用，整个行业呈现蓬勃发展的态势。在国内，该领域专利分布比较分散，没有出现明显的某个企业或多个企业进行技术垄断的趋势，因此，对于各企业研究院校来说，目前的专利保护氛围有利于技术的发展革新，该行业发展前景光明。

图4是从1965年起至今，中国专利文献中涉及污水处理的外国专利国别分布情况，从中可以看出，在该领域，美国和日本专利分布较为集中，两国专利总量占到所有外国专利的一半以上，考虑到国家科技水平，在国内进行科技研发技术革新时，应该对这两个国家的技术发展进行研究参考和借鉴。

专利分类布局

根据国际分类号的统计，在污水处理领域中，物理处理法、化学处理法以及生物处理法所占比重大致如下图所示。

由于国家对工业污染的治理力度不断加大，而化学处理法常用于工业废水的处理，因此，在图5中与工业废水的处理相关的化学处理法所占的比重较大。而生物处理法作为新兴的污水处理方式，也占有一定比重。

图6是针对污水处理中物理处理法、化学处理法以及生物处理法3种常见处理方法，分别对其涉及的专利数量，按年度进行统计。可以看出，污水处理中涉及这3种处理方式的专利，均保持每年递增的势头。

图7反映的是以2000年为分界，3种污水处理方式各自阶段专利数量所占的比例。从中可以看出，3种处理方式在2000年后均出现了大量专利，超过各自专利总量的60％以上。而且可以看出，生物处理法作为新兴处理方式，2000年后的专利竞占该类别全部专利的近80％，增长势头更加明显。

图8反映的是从2001年至2006年，每年3种污水处理方式涉及的专利数量较上年净增长的数据情况。从中可以看出，生物处理方式近年来保持了增量上升的态势，在一定程度上表明了，在污水处理领域中，生物处理法的研究是一个重点热点，值得关注。

热点领域专利布局

生物处理法作为污水处理领域的一个热点，在技术内容上主要包括生物膜法、活性污泥法、单纯厌氧法，单纯好氧法以及厌氧好氧相结合的处理方法。根据技术内容的不同，结合专利数据统计，结果如下表所示。

图9反映的是从2001年至2006年，每年各种生物处理方式涉及的专利数量较上年净增长的数据情况。从中可以看出活性污泥法和厌氧法是热点中的热点，其专利数量发展较快，在2006年甚至出现了专利数量激增的情况。而其他几种生物处理方式发展则相对平稳。技术发展重点区域由此可见一斑。

热点区域分析

生物处理法中技术发展最为活跃的是活性污泥法，从传统的活性污泥法开始，污泥负荷率、曝气池进水点位置、曝气池池型等方面都得到很多改进，产生了一系列的改进型活性污泥法，例如，标准活性污泥法、厌氧一好氧活性污泥法(A/O，AA/O)、间歇式活性污泥法(SBR)，改良型SBR法(MSBR)等。对于曝气方式也取得了很大成果，例如，纯氧曝气、深井曝气、射流曝气等，增大了氧转移率，使曝气池中氧气浓度增加。其中涉及的氧化沟工艺也衍生出很多种类，如卡鲁塞尔式氧化沟、奥贝尔式氧化沟、交替工作式氧化沟以及一体化氧化沟。活性污泥法主要发展方向是提高污泥沉降性和生化反应速率，提高供氧效率降低能耗以及解决对剩余污泥的处理成本问题等。