时间：2023-05-29 18:25:10
关键词：故障诊断
0引言
经验表明，城市污水处理厂长期稳定运行是较为困难的，在一些污水处理厂中，处理效果不佳、运行费用高和污染环境等现象常常是由运行的问题引起的［1］。由于针对污水处理厂日常运行问题的解决策略在书籍中难以找到，长期以来运行人员往往是根据多年积累的经验对污水处理厂进行管理。然而这些经验的积累要求具有较长时间的实际操作经验和广泛的知识，所以只为少数人员所掌握。目前我国环境保护事业正在蓬勃发展，各地新建了不少城市污水处理厂。在这些新建的污水处理厂中，由于缺乏有经验的运行管理人员，污水处理厂的运行就显得更加困难。因此十分有必要开发一套用于指导城市污水处理厂日常运行的决策支持系统。根据目前的实际情况，采用专家系统是较好的解决方法。
1专家系统及其功能
专家系统是人工智能的一个分支，它可以定义为一个能在特定领域内，以人类专家水平去解决该领域内困难问题的计算机程序。其主要特征是它依靠人类专家经验性的规则来分析和解决问题［2］。它是将经验性的知识应用于尚未完全得到理解的领域的一种方法，因而很适合在污水处理过程这样一个尚未得到完全理解的领域中应用。
本专家系统是污水处理厂日常运行决策支持系统的一个组成部分，其主要功能为：①故障诊断功能：根据用户输入的数据和信息，对污水处理厂的实际运行情况作出分析，确定运行中出现的问题并给出解决的办法。②故障检索功能：对污水处理厂运行中经常出现的问题，采用故障列表的形式进行检索，对具体的故障给出原因和解决策略的详细分析。③活性污泥法的培训功能：充分利用计算机多媒体的优势，运用文字、图形等多种方式向用户介绍活性污泥法的有关知识，对污水处理厂的职工进行培训。
本专家系统和污水处理厂日常运行决策支持系统的另一个组成部分--IAWQ模型数值模拟软件相互支持、相互验证，共同为污水处理厂的日常运行提供帮助。
2专家系统的开发
软件设计基于Windows95或更高版本的操作系统，采用VisualStudio6.0版本作为开发工具，其中采用VisualBasic6.0作为专家系统的开发工具，采用MicrosoftAccess6.0作为相应的数据库开发工具，在数据库的操作中，采用MicrosoftTransact-SQL的结构化查询语言。
系统的开发过程可以分为以下几个步骤。
2.1知识的获取
这是专家系统开发过程中最为重要的阶段［3］。专家系统的成功在很大程度上取决于从人类专家处获得的知识［4］。在本系统的开发过程中，从水处理专家、污水处理厂工程师、实际运行人员和运行指导书籍中获得了大量有用的知识。
2.2知识的转化
在系统的开发过程中，采用假设和结论(If…，Then…)的形式将从人类专家处获得的知识转化成为适合于计算机表达的形式，存储在系统的知识库中。在此过程中，不断从人类专家处获得反馈信息，及时对知识转化和表达中出现的错误进行修改。
2.3专家系统的构建
根据知识库的结构，确定推理的方式并编程实现推理，开发友好的用户界面，实现和完善专家系统的功能。
2.4专家系统的验证
在本专家系统开发完成以后，首先由水处理专家对知识的转化过程进行了验证，确定污水处理的知识被正确地转化成为知识库中的知识；然后针对污水处理厂中的具体问题，比较专家系统给出的解决方案与人类专家给出的解决方案，验证专家系统的准确性。本专家系统的验证工作是在北京某污水处理厂进行的，根据实际使用情况，对知识库中不合理的规则和知识表达形式进行了修改。
3专家系统的总体结构
专家系统包括知识库、推理机、数据库、用户接口等几个部分。
3.1知识库
从人类专家处获得的知识，经过组织后以规则If…，Then…的形式存储在知识库中。根据以往的经验，知识的良好组织是系统能够灵活应用的必要条件［5］。为此知识库采用了模块化结构，即把知识分成若干相互独立的知识库，如故障诊断知识库，故障检索知识库，活性污泥法培训知识库等。系统在工作时，推理机根据实际情况将相应的知识库调入内存使用。
为了便于用户根据自身的实际情况对知识库进行相应的修改和完善，系统采用了故障树的形式将污水处理厂故障诊断知识库向用户公开。故障树的方法本质上是一个分解的等级逼近法：从故障树的根结点出发，通过对输入信息的分析以及运行人员和系统之间的交流，将故障逐级分解，直至找到引起污水处理厂运行故障的基本原因，最后给出故障的解决方案。
3.2推理机
包含解决问题的策略和推理方法，接收从人机界面部分传送来的信息，根据数据库汇总的记录，调用知识库中的有关知识对该信息进行相应的处理，并将处理结果送往人机界面或其它结构。
本系统在运行过程中，根据不同情况，采用不同的推理机制。由于故障诊断是一个典型的解析问题的过程，而决策过程则是一个典型的合成过程，所以在故障诊断过程中使用与其特点相适应的反向推理机制，在决策过程中使用与其特点相适应的正向推理机制［3］。这两种推理机制的混合使用，使系统避免向使用人员提出冗余的问题，从而使提出的问题数最少，方便了用户和系统的交流，提高了运行速度。
3.3数据库
存放所有的原始数据资料，求解过程中的中间数据、动态数据查询表、最后结果及推进记录。
3.4用户接口
负责将用户输入的信息转化成系统内规范化的表示形式，再把这些内部表示交给相应的模块去处理，系统输出的内部信息也由它转化成用户易于理解的外部表示形式显示给用户。
4专家系统的应用实例
本专家系统在北京某污水处理厂的运用中已取得实际效果。
该污水处理厂长期在污泥浓度较低(1000mg/L左右)的情况下运行，存在的主要问题有：氨氮基本得不到去除(平均去除率低于5%)，总氮去除率低(平均去除率低于20%)，曝气池白色泡沫过多，二沉池内藻类滋生等。
专家系统对该污水处理厂近3年的运行数据和现象进行了分析，认为这些问题是相互联系的，主要原因是：剩余污泥排放量过大(2400m3/d)，污泥龄短(3d左右)。由于硝化细菌的生长需要较长的时间，在该厂的运行条件下，污泥龄小于硝化细菌的世代时间，曝气池中的硝化细菌流失殆尽，硝化反应不能正常进行，氨氮得不到去除。出水中氮磷等营养元素浓度高导致了二沉池中藻类的滋生。同时，曝气池出现大量白色泡沫也表明污泥龄短，污泥不成熟。以上诊断得到了水处理专家、污水处理厂工程师的认可，并且得到了IAWQ模型数值模拟软件的模拟计算结果的验证(硝化细菌浓度近似为零)。
针对这些问题，系统给出了相应的解决办法：增加污泥回流比、降低污泥排放率、提高曝气池污泥浓度和延长污泥龄。并对各解决办法的执行过程进行了具体的解释。这些对策的正确性得到了水处理专家的证明，表明了本专家系统能够完成故障诊断并给予解决的功能。
5结论
(1)本系统具有以下特点：准确性：收集整理了大量水处理专家、污水处理厂工程师等的专业领域知识，确保了知识来源的准确性；建立了准确的知识库和高效的推理机，保证了结论的准确性。通用性：实现了知识库和推理机的分离，使解决问题的知识和使用知识的程序分离开来，保证了专家系统的透明性和灵活性，提高了系统的可移植性，通过对知识库的修改，
可以适用于不同的污水处理厂。方便性：用户界面简单易学，用户不必经过专门的培训就能够使用本系统，适合于污水处理厂日常的运行管理人员使用。
(2)专家系统内包含了完整的有关活性污泥法处理工艺的知识，可以对污水处理厂内职工进行培训指导。
(3)本专家系统作为污水处理厂日常运行决策支持系统的一部分，和数学模型模拟计算部分(IAWQ模型)相互支持，能更好地为污水处理厂运行决策提供帮助。
参考文献
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[关键词]污水处理厂 工艺流程 处理技术
[中图分类号] TU992.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-9-198-1
1案例工程
A污水处理厂不同的污水处理项目，污水浓度和去除率情况为：CODcr进250mg/L、出水100mg/L、去除率60.0%；BODs进水150mg/L、出水30mg/L、去除率80.0%；SS进水150mg/L、出水70mg/L、去除率53.4%；T-N进水30mg/L、出水10mg/L、去除率66.7%；T-P进水4mg/L、出水0.5mg/L、去除率87.5%。以上的处理项目，规模达到了43万m3/d，为进一步提高处理工艺的合理性，并节省基建费用和便于管理，我们有必要对其污水处理工艺流程进行分析和选择，形成污水处理的优化方案。其中污水处理工艺的基本要求为：
（1）实用性。基于污水处理厂的建设，工程需要尽量减少占地，以及降低工程费用，譬如电耗，可通过设置合理的经济指标，分析工程方案的可行性，从而确定合理的处理标准。
（2）先进性。要求污水处理能够全面提高氮和磷等营养物质的去除效率，并有效保护水资源和再生利用污水，使得处理水质指标符合国家标准规定。
（3）易于管理。由于污水处理工艺流程的复杂性，因此工程所选用的设备应该便于操作和维护，譬如自动化技术，并注重水质变化的适应性和处理出水的稳定性。
（4）二次污染少。由于在处理污水的时候，会产生大量的淤泥，并产生泡沫和臭味，为避免新的污染源形成，处理工艺要尽量控制污泥产生量，避免造成二次污染。
2污水处理工艺的分析
A污水处理厂综合《室外排水设计规范》的基本要求，二级处理CODcr、BODs、SS、T-N、T-P项目，去除率均能符合要求。污水处理厂已经建设了暖气池，重点分析污水脱氮的方法和污水处磷的方法：
2.1污水脱氮的方法
污水脱氮非为生物脱氮和非生物脱氮两种，前者将污水置于好氧的环境当中，借助硝化菌氧化污水的氨氮，将所形成的NaNO2和HNO3置于缺氧的环境中，在反硝化菌的作用之下，HNO3就会还原成为分子氮并逸入空气，实现污水的脱氮。后者进行离子交换、吹脱、加氮，需要结合曝气池法，才能够降低工程的成本。污水处理厂决定采用生物脱氮的方法，并开发了A/O法脱氮系统，该系统在曝气池的前端设置厌氧区和缺氧区，并利用进水中的BOD作为碳源，有效氧化分解污水的有机物。A/O法脱氮系统的脱氮率与回流比R有关，具体如公式：脱氮率=R/（R+1），可见只要回流比R适当，就能够满足脱氮的需求。
2.2污水除磷的方法
案例工程待处理污水的含磷量为4mg/L，适合采用生物除磷的方法。这种方法采用A/O系统，将混合液置于系统前端的厌氧区，迫使聚磷菌受到抑制，从而释放出来菌体内部的HNO3，借助释放产生的能量，降解和溶解污水中的CH3OH、CH3COOH和其他葡萄糖类的有机物，并经过细胞合成和磷吸收，使得污水中有机物量迅速降解和溶解，形成高含磷的污泥，通过污泥的排除而去除磷。工程监测资料显示，出水进入接触池后，需要加投氮降低污水中磷的浓度。因此污水出磷除了以生物除磷为主，还需要以化学法辅助补充，以提高工程的经济性和可靠性。除此之外，由于污水浓缩池存在厌氧状态，为避免含有大量磷直接排入污水处理系统，需要将FeO3投到除磷池，避免污泥浓缩脱水。
3污水处理工艺的选择
案例工程的处理工艺分析结果显示，工程需要构建A/O法曝气池或者氧化沟。其中构建A/O法曝气池的目的是降解COD、BOD，以及除磷和脱氮。工程污水的浓度不高，为了保持曝气池里面活性污泥量，并提高除磷的效果，不适合设置初沉池，以免减少了曝气池的总容积和缩短水力停留时间。而氧气沟属于延时限气池，保持氧气沟的厌氧状态，逐步降解污水里面的有机污染物，同时借助氧气沟的水流推动曝气充氧设备，以保持MLSS氧气沟内的悬浮流动状态和不间断回流状态，只要将回流比R值保持在20以上，就能够提供除磷和脱氮的有利条件。污水处理工程的氧气沟常见的有T型和O型两种，前者是三沟交替模式的氧气沟，在每条沟内都安装单速和双速转刷的曝气器，以及安装治氧探头，能够满足工程所有除磷、脱氮、有机物污染降解、无机物去除等要求。而后者在每条沟的安装了溶解氧自动测定仪和自动控制设备，可以实现污水处理的自动控制和监测，但对设备的要求比较高。因此可判断T型氧气沟与案例工程较为匹配。笔者认为，在选择污水处理工艺的时候，应该根据原来水质的情况、出水要求和处置方法，以及综合温度、地质、电价等方面的因素，分析处理方法的优缺点，具体的判断标准为：技术合理，能够适应不同的水质，而且具有稳定的出水达标率，同时容易处理污泥；经济节约，在耗电、造价、占地等方面费用少，而且方便操作设备；因地制宜，与当地环境容量相匹配，能够与城市规划良好衔接。根据这些判断标准，我们可以判断A/O法、氧气沟法均适合案例工程的污水处理，但具体选择，需要根据实际情况而定。
4结束语
综上所述，污水处理工艺流程基本要求为实用性、先进性、易于管理、二次污染少，需要结合《室外排水设计规范》的基本要求，进行污水处理工艺的选择，本文选择的污水处理工艺为污水脱氮的方法和污水除磷的方法，显示A/O法脱氮系统的脱氮率与回流比R有关，只要回流比R适当，就能够满足脱氮的需求，并注重水质变化的适应性和处理出水的稳定性，为避免新的污染源形成，处理工艺还要尽量控制污泥产生量，避免造成二次污染。
参考文献
[1]连长福.筒述污水处理工艺的优选与比较[J].科技创新与应用，2013，（25）：153.
[2]徐冉，迟成龙，陈书怡.污水处理工艺的技术经济综合评价方法[J].同济大学学报：自然科学版，2013，（6）：869-874.
关键词：污水处理厂；建设施工；常见问题；施工管理；优化措施
中图分类号：U455 文献标识码： A
引言
随着我国经济的不断发展，社会的持续前进的同时，也使得人们所生存的环境遭到了严重的破坏，污水的乱排乱放就是造成环境污染的重大元凶之一。因此，现阶段污水治理是环境治理的一个重要内容，需要每个人引起重视。而目前全国各地的污水处理厂纷纷的发展起来，对于城市污水处理厂的项目施工管理也变成了一项非常重要而繁重的工作，需要项目施工管理人员加大其管理的力度，保证污水处理厂施工的质量。
一、现阶段污水处理厂施工常见的问题
1、污水处理厂缺乏除臭装置
污水处理厂的进水池、格栅间、沉砂池、初沉池及污泥处理系统的储泥池、脱水机房（除离心机外）均会产生严重的臭气，直接影响污水处理操作人员的身心健康和污染污水处理厂周围居民生活环境，尤其是一些早期建设，周围曾经为农田、水池以及远离市区，目前随着城市的不断发展，在城市污水处理厂周围形成了居民区的城市污水处理厂产生的臭气对周边生活的影响更为严重，直接威胁到周围居民的身心健康。
2、污水管网设计的不合理
进行污水管网的设计需要参考城市的规模，人均用水量总和，不同的用水指标，对以往的用水数据进行推算，执行城市污水处理的规定，但是这种方式对水的估算要求非常高，污水管理不容易进行，导致实施的可能性较低。有关专业人士研究发现，我国的污水处理公司有很大一部分在向倒闭的趋势发展。而排水系统的太过单一也导致污水处理的局限性。目前，雨和污染同流的排污方案很多城市都在运用着，其水力坡度减小，便捷性能差，旱季污水含有沉淀物以及建筑废物，会导致管道堵塞，严重会使污水排放不及时而污染频繁发生。一些城市已经实行污水管网的处理，由于涉及面广因此很难全国普遍应用。
3、污水处理厂水池结构防渗透问题
污水处理厂中水池结构一般为钢筋混凝土结构，而水池设计往往是由裂缝控制的。如在结构设计中片面的强调混凝土结构的抗压强度和抗渗透等级，则将提高混凝土的强度等级和增加水泥的用量；水化热的增加和混凝土收缩变形的增大，必然导致混凝土结构裂缝的产生，破坏水池结构的抗渗性能；在变形缝设计中，不按照相应的规范合理的设置水池结构的变形缝，则当外界条件变化时，混凝土结构就难以适应变形的需要，从而产生裂缝；在对水池结构进行构造配筋设计时，没有按矩形水池和圆形水池分别进行合理的构造配筋，则将会产生贯穿裂缝；设计过程中最不利荷载组合选取的不当，则当结构受到最不利荷载组合时，结构将产生裂缝甚至破坏；水池结构中预埋件设计的不合理，如构件锚固长度过长、构件布置过密等，使得混凝土难以振捣密实，从而导致预埋构件与混凝土之间产生裂缝；在水池结构设计中忽略了地基对池壁混凝土收缩变形的约束，若水池处于坚硬的基础上，当外界条件变化，池壁混凝土结构将产生变形，同时坚硬的基础约束了池壁混凝土结构的变形，当由其产生的应力大于混凝土抗拉强度时，在应力最大的地方就会产生裂缝。
二、加强污水处理厂施工管理的优化措施
1、优化质量控制
1.1 制定完整的管理措施，以此来保障污水处理厂工程的顺利进行、提高工程的质量。比如：为了对污水处理厂混凝土的施工进行有效管理，就要在混凝土方面制定相应的施工措施，以此来保证其混凝土的质量；为了对原材料的质量进行保证，就要在原材料方面制定施工材料的管理规定，使原材料达到国家规定的标准等等。
1.3 特别在质量方面，要建立完善的管理体系。确定工程的管理目标、明确工程的实施步骤、制定工程的管理制度和明确人员的分工，只有在每个环节都做好，才能使污水处理厂工程的质量远高于国家规定的标准。
2、加大技术优化管理
污水处理厂的施工管理优化首先在施工的准备期进行优化管理，其目的就是为施工实施阶段创建更为有利的施工环境，使得施工过程更为顺利地进行，这个准备期的主要工作就是根据建设工程的特点进行分析，安排设计好施工进度，并根据施工质量要求和施工的条件编制好科学的施工组织文件，结合施工客观条件、经济合理性确定最优的施工方案，在施工实施前组织好人力、物资以及技术方面的条件，保证后续工作顺利进行。污水生化处理过程的优化控制：进入上世纪90年代以后，许多学者把研究的重点放在城市污水处理厂的计算机模拟和控制方面，常用的方法主要是基于溶解氧目标值的PID控制，以建立高度自动化的污水处理厂，实现对现场设备的监控，确保污水处理工业和设备能够长期安全可靠的运行。但是由于污水生化处理过程的非线性、时滞及溶解氧目标值时变性，使PID控制很难跟踪溶解氧目标值。在PID控制基础上发展了变增益的PID控制、模糊PD控制及神经网络自动诊断、模糊专家控制等智能控制方法，使得系统及过程控制和科学管理于一体，对设备的正常运行、自动化控制的提高和管理水平的发挥有着重要作用，并可大大降低操作人员的劳动强度，改善工作环境。 废水处置中必须加强对环境的保护，探索解析不一样的环境构成，特别是技术环境下废水处置程序，综合排水费用和处置费用，建立评估制度，按照最佳原理，获取价值系数下的最佳值。同时据此明确这项数值下技术的标准值，不仅能够改善废水处置过程的有关数据，还能够实现节约能源保护环境的宗旨。
建筑执行程序中需要管制工作者在指点废水处置厂建筑工程的建筑筹备和建筑措施的根本实质时，加强建筑品质需求，严厉根据明确建筑进度操纵建筑时间，同时严厉操纵建筑费用，在确保安全建筑的环境下，符合合理管制的宗旨。
3、保证施工材料的质量管理
3.1 原材料合格才能保证工程质量的达标，在中国建材市场上，材料的种类繁多，所以在对原材料进行选购的时候就要注重它是否符合标准，必须要有原材料的出厂合格证和使用说明书，并且要对材料的供应方进行评估和评价，对大型机械设备也要采取核准制度。例如对水泥的选择，它属于碱性材料，在干燥的过程中就会散发热量，如果温度过高就会导致水泥层龟裂，由于水泥的用量直接影响了混凝土浇筑时的强度，所以选择的应该是水化热较低的水泥。
3.2 钢筋层的保护是防止建筑物腐蚀的重要环节，所以在钢筋的外侧就必须要有混凝土作保护层，以此来防止建筑物被渗水腐蚀。渗水对工程最后的使用和美观都会有一定的影响，所以为了防止渗水的出现，就要在施工缝上埋止水钢板，还要对混凝土的浇筑高度进行严格的控制，一般不超过2m，并且要吹干模板内的杂物，以便进行混凝土的浇筑。
4、优化设备管理
设备的优化管理就是要选好、用好、管好、维护好污水处理厂建设和运营过程中的机械设备，维护好污水处理厂的稳定、高效运行。为此，一是要做好日常管理，建立完善的设备购置、操作台账，对设备进行分类管理，尤其是重要设备确保一机一档的管理模式；二是做好设备的维护保养，定期清晰校准、定期润滑，确保设备不发生“跑冒滴漏”现象；三是做好设备检修，根据设备的使用时间和工作量的大小做好计划检修、定期检修以及临时性检修工作。
5、加强对污水管网的安全管理与养护
5.1 污水管网工程中由于沟槽深、线多且长，因此安全隐患比较多，稍有差错，就容易造成人员伤亡。安全管理的工作直接影响着施工的进度和质量。由此可见，安全管理是污水管网实施中的前提基础。安全工作要注意的是：一是在施工沿线，悬挂或摆放安全警示牌；二是按规范施坡，不能放坡的必须支护；三是沿沟槽两侧应有不小0.8m的人行道，所以槽边的堆土不能过高；四是边坡加强管理人员的监测，发现异常情况及时撤退，排除隐患之后后方再继续进行施工；五是加强安全教育，做好施工人员安全防护措施；六是加强雨期和冬季施工的安全管理，防止雨水冲刷和冻土坍塌等事故的发生。
5.2 很多城市对污水管网的养护方法都非常单一，检测手段的缺乏也使污水管网在运行中出现破损、堵塞等众多问题发生。这些问题会给城市居民的生活和工作带来很多的不便，因此改变传统单一的养护和管理理念，机械化代替人力，采用新技术和新方法对管网进行维护，使居民的生活更加方便城市的污水管网管理建设能得到显著提高，为城市创造更多的经济效益和社会效益，促进国家的发展建设。
关键词：污水处理厂建设；厂址选择；工艺；控制系统 ；设备
中图分类号：U664.9+2文献标识码：A 文章编号：
一、污水处理厂的工艺选择
我国污水处理厂工艺选择繁多，处理效果差异较大。当前，污水处理新工艺、新技术不断出现并具有极大的优越性和吸引力，一些设计单位片面追求工艺新，追求工艺时髦，而不考虑当地的进水水质、处理水量以及出水用途的问题，将污水处理厂建成污水处理新工艺实验厂。如有的地区本来进水水质比较低，还要选择AB法，结果不能得到充分的利用，造成设施设备的闲置;有的地区经处理的再生水直接用于农业灌溉，还过分强调除磷脱氮，采取A/A/0法，增大了建设投资，也提高了日常运转成本。
笔者认为设计者不应仅仅考虑到达标排放的问题，还必须合理把握工艺的先进性和成熟性(可靠性)的辩证关系，一方面应当重视技术经济指标的先进性，第二就是必须要适合中国国情和工程性质。城市污水处理工程不同于一般点源治理项目，它作为城市基础设设施工程，具有规模大、投资高的特点，应该确保百分之百的成功，工艺选择必须注重成熟性和可靠性。因此应强调技术的合理，把技术的风险降到最小程度，而不是简单地提倡技术先进。城市污水处理的技术政策规定“对在国内首次应用的新工艺，必须经过中试和生产性试验，提供可靠设计参数后再进行应用”，也是强调了可靠性原则。在选择城市污水处理厂的处理工艺时，主要控制的条件有用地范围、尾水排放、污泥出路、地质条件、发展余地、管理水平、运行费用、工程投资、环境影响等诸方面。在满足出水水质各项指标前提下，应着重研究运行费用与管理水平。已一些污水厂建成后，由于运行费用高而无法正常运转，而另一些处理厂引进高级监控仪表设备，由于缺乏具有一定水平的维护人员，这些仪表设备被闲置。所以，要从目前国内的现状出发，选择合适的处理工艺，切忌盲目跟风。笔者认为，中小规模污水处理厂选用氧化沟、SBR法具有明显的优点，而大型污水处理厂推流式活性污泥法仍是首选方案。同时在同一地区有多个污水处理厂建时，工艺选择在保证处理效果的前提下，尽量选择相同或相近工艺，这样可增加污水处理厂之间管理经验的互通，提高管理运行水平。
二、污水处理厂的厂址选择
污水处理厂位置的选择，应符合城市总体规划和排水工程总体规划的要求，并根据下列因素综合确定:厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城市工业区、居住区的下游。为保证卫生要求厂址应与城市工业区居住区保持约300m以上距离;厂址宜设在城市夏季最小频率风向的上风侧，及主导风向的下风侧;结合污水管道系统布置及纳污水域位置，污水处理厂选址宜设在城市低处，便于污水自流，沿途尽量不设或少设提升泵站;有良好的交通、运输和水电条件，有良好的工程地质条件，厂区地形不受水淹，有良好的防洪、排涝条件;尽量少拆迁、少占农田，同时因厂区规划有扩建的可能，应预留远期发展用地仁。在拟建新的污水处理厂时，一般由建设单位提出2~3个污水处理厂备选地址，由设计部门从中比较选择。这就要求设计人员不要盲目迁就建设单位的意见，应亲自考察当地实际情况，在全面分析的基础上提出合适的厂址。
三、自动控制系统问题
当前各类污水处理工艺对自动控制系统的要求越来越高，向T型氧化沟、ICEAs工艺、sBR工艺都需要自动控制来保证运行。许多污水处理厂都配备了自动控制系统。但调查发现，不少污水处理厂自动控制系统根本没有使用或使用效果不理想，其原因在于有的控制参数设置不合理，运行问题较多;有的自控设备落后，损坏后无法更换，造成自控系统闲置。自动控制系统应与污水处理厂同步设计，分批建设。待污水处理厂调试完成，达到处理要求后，再根据实际情况确定控制参数。自控设备尽量选择具有可替换性的设备，防止出现因某个设备无法替换而造成整个自控系统瘫痪的现象。
四、污泥的处理与处置
污水处理厂在水处理过程中会截流与排出一定量的栅渣、沉砂和污泥。对城市污水厂而言，其数量大约为进水量的0.5%~1.5%。目前部分设计单位在污水处理厂设计中对污泥处置重视程度不够，大部分中小型污水厂产生的污泥，经浓缩、机械脱水后直接外运，这些污泥实际上均未达到稳定要求，是否会带来环境的二次污染是值得注意的。因此设计部门应加强对污泥处置的设计与研究，目前常用的污泥稳定方法有污泥中温消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰、污泥焚烧等方法；污泥综合利用的试验研究已有各种报道，例如利用污泥制砖、制陶瓷等用作建筑材料，甚至从污泥中提炼维生素B，等等，但大部分是实验室试验，与实际应用还有相当距离。城市污泥的最终出路，还是用作绿化或农田肥料，改良土壤，这似乎是较现实的综合利用方案，但目前尚缺少组织推广应用的机构，在政策上也缺少支持。事实上，城市污水厂污泥作为“绿色植物”的天然有机肥料是具有广阔前途的。一个城市若有多座污水处理厂，可把各处理厂污泥集中起来，建一座具有相当规模的污泥处理厂，包括处理下水道清通过程中产生的污泥、化粪池污泥等等。当污泥处理厂达到一定规模后，可减少单位投资，降低日常费用，也便于污泥综合利用。
总之，城市污水处理厂的建设由于投资大、牵涉部门多，设计人员平时应该多留心积累污水处理厂操作运行管理中出现的问题，在设计之前主动、深人地进行实际调查，虚心听取建设单位，尤其是污水处理厂一线运行管理人员的意见，在全面考虑的基础上，设计投资运行费用低、处理效果好、操作管理方便、对环境影响小的污水处理厂，避免污水厂的频繁改造给国家造成经济损失，同时也更有利于设计院自身增强竞争力。
作者简介：唐艳丽，专业环境工程，单位肥西县环境保护局
【参考文献】
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一、基本情况介绍
麻涌污水处理厂位于东莞市麻涌镇樟澎村破流水闸旁，厂区总占地面积55000m2（82亩），总处理规模为9万m3/d。一起占地面积27500m2，处理规模为3万m3/d，投资金额4千万元。污水处理厂采用cass（又称循环式活性污泥法）工艺（见附图1），设计进、出水水质见附表1。
附图1
附表1
水质指标
codcr
(mg/l)
bod5
(mg/l)
ss
(mg/l)
tn
(mg/l)
nh3-n
(mg/l)
tp
(mg/l)
ph
进水浓度
≤250
≤120
≤150
≤35
≤25
≤3.5
6-9
出水标准
≤40
≤20
≤20
≤20
≤8
≤1
6-9
出水中粪大肠菌群数≤10000个。
二、建设情况介绍
麻涌污水处理厂一期工程由武汉华安设计研究院负责设计，（西北市政设计院佛山分院为设计监理单位），东莞市南粤市政咨询公司负责施工图审查，并于XX年12月9日通过了审查并取得了审查合格书。工程监理单位是北京市中协成监理公司，东莞市红树林环保科技有限公司总包建设，深圳市越众建筑有限公司承建。麻涌污水厂一期工程XX年1月开工建设；12月基本建成；XX年8月27日通过了市环保局组织的履约检查验收；XX年10月16日市环保局批准了麻涌污水处理厂试生产的申请；经过一个半月的调试运行，污水处理厂的设备仪表工作正常，污水处理能力符合设计要求，处理后出水达到了广东省水污染物排放限值（db4426-XX）第一时段一级标准。每天可减少排放cod 5吨， ss 3吨， n 400kg，p75kg。
三、设备情况介绍
麻涌污水厂的设备采购是完全按照东莞市环保产业中心相关文件要求，通过邀请招标完成的。针对cass工艺的特点，以稳定、高效为前提，最终选取性价比比较高的产品，其中3台进水提升泵、2台回流污泥泵、2台剩余污泥泵为国际知名品牌ksb；6台潜水搅拌机为中外合资产品，污泥脱水机组、3台罗茨风机为台湾产品，在线仪表、紫外线消毒设备中的紫外灯管为美国产品，粗格栅、细格栅、渠道闸门、微孔曝气器、其他紫外消毒设备均为国内知名厂家产品，自控系统则由在国内电气行业拥有众多业绩的单位提供。为了确保污水处理厂的正常运行，在电网提供630kva供电回路的基础上，我公司建设了（625kva）500kw的柴油发电机自启动系统。
四、运营人员构成
麻涌污水厂直属于豪丰环保投资集团下属子公司豪丰污水处理有限公司，污水厂人员构架图见附图2.
附图2
麻涌污水处理厂组织构架图
五、实验室情况
实验室配两名化验员，负责日常的取样、化验、数据分析及数据存档工作，实验室总面积为75平方米，分三间：一间为仪器室，主要放置电子天平、显微镜、紫外可见分光光度计、酸度计、溶解氧分析仪等精密仪器，内设抽湿装置，确保精密仪器的工作环境，延长仪器的使用寿命；一间为药品间，专门存放化学药品；另一间为分析化验室，内设常规设备和分析仪器，包括电热鼓风干燥箱、生化培养箱、电子天平、紫外可见分光光度计、电热恒温水浴锅、真空泵、不锈钢手提式灭菌器、蒸馏水发生器、消解装置、台式离心机、通风柜。
关键词：污水处理技术；新技术；污水处理厂
中图分类号：U664文献标识码： A
一、污水处理概述
一般来说，污水处理分为三级，一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD 一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD，COD 物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂率法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后，经过格删或者筛率器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理(即物理处理)，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。
二、几种污水处理厂处理污水的新技术
（一）光催化技术
近年来，有研究表明光催化技术也能够对污水有一定的净化作用。光催化技术处理污水的主要原理是使得有机污染物或者无机污染物在光催化的作用之下，发生氧化还原反应，生成水、二氧化碳以及各类盐，从而起到净化污水的作用。而从光催化技术采用的原料来看，主要包括了TiO2、ZnO、Cd3以及WO3等，其中尤以TiO2效果为最，它本身没有任何毒性，而且化学稳定性比较好，通过紫外光照射，能够产生自由电子，使得空气中的氧活化，并且产生活性氧以及自由基，由于活性氧与自由基本身都具备非常高的反活性，在有机污染物或者无机污染物与之相接触的时候，就会发生氧化还原反应，从而达到消除污染的目的。
（二）矿物质污水处理技术
部分非金属矿物，如膨润土、沸石、硅藻土、海泡石以及凹凸棒石等均具有处理污水的能力。而且，由于这些非金属矿物本身的种类繁多，储量相对较为丰富，价格也比较低廉，将其应用于污水处理之中的工艺也比较简单。除此之外，非金属矿物污水处理技术的处理效果好，二次污染小甚至是没有二次污染，还能够充分使用，因此这一技术具有一定的发展优势。
以膨润土为例，其主要成分是蒙脱石，蒙脱石的表面积非常大，在其层间存在着大量的可用于交换的无机阳离子，因此其吸附效果非常好。同时，还具有一定的乳化作用，亲和酸力以及去污能力也都比较好，对于污水之中的重金属如铅、铬都有较强的吸附作用。再比如沸石，在其内部也有许多的空穴以及孔道，使其具备了较大的开放性以及巨大的内表面积，对其进行加热之后，沸石的晶体架构不会被破坏，反而使得内部的孔穴更大，能够提升其吸附能力。对于污水之中的有毒离子、重金属的吸附能力很强，在特定的条件下其吸附作用能够达到90%以上。因此，非金属矿物质在污水处理厂的污水处理之中有着较为光明的应用前景。
（三） 声波能污水处理技术
声波能污水处理技术是指运用超声波对污水中的化学污染物以及一些难以降解的有机污染物进行降解，这是一种近年来新奇的新型水处理技术。超声波污水处理技术的降解相对较为温和，并且降解速度快，适用范围比较广泛，能够单独使用或者与其他的无数处理技术联合使用，具有较强的应用和发展潜力。
超声波是一种由一系列的疏密相间的纵波构成的声波，它能够通过液体介质向四周扩散传播，在声波能量足够高的时候，能够打破液相分子之间的吸引力，形成空化核，有助于在局部产生高温高压环境，形成超声空化，使得有机物在空化气泡内发生化学键断裂、水相燃烧以及高温分解作用，达到污水处理的目的。
但是，超声波污水处理技术与污水本身的粘性有很大的关系，如果污水本身的粘度过高，则会导致超声降解作用下降，甚至是无法产生空化核。因此，超声波污水处理技术对于污水本身也有一定的要求。在实际的应用过程中，还需要注意污水的酸碱度、和温度的调节，酸碱度应该以有利于有机物以中性分子的形态存在为依据，而温度的调节通过研究发现，在温度低于20 摄氏度的条件下，更有利于有机物的降解。
三、污水处理厂处理污水应用新技术的障碍
（一） 资金障碍
当前，城市污水处理厂要大规模应用新技术，必然需要对当前的污水处理设备进行更新换代，同时要投入大量的资金用于试运行和其他的相关项目可行性的验证。但是，当前我国的污水处理厂本身的资金实力不足，融资也存在障碍，导致污水处理新技术的应用困难。
（二）观念障碍
不少的污水处理厂对于新技术本身还存在一定的质疑，对其进行污水处理的原理了解不足，思想上比较保守，不愿意尝试新的技术。这种观念上的障碍可能比其他的障碍都要难以逾越，如果不及时的更新污水处理厂相关负责人的思想观念，新技术在污水处理厂的应用将非常困难。
（三）技术成熟性和稳定性
当前，有不少的污水处理厂也在尝试应用新技术，但是有一些新技术本身还不是很成熟，稳定性也不是很好，导致污水处理厂投入大力气引入的新技术和新设备无法正常运转。这就使得很多保持观望的污水处理厂更加迟滞不前，而没有在实践中得以应用，新技术也难以获得进一步的发展，从而造成恶性循环。
结语
总的来说，我国的污水处理厂还有很多问题需要解决，特别是应用新的污水处理技术以及污水处理厂的发展问题。本文主要的目的就是要对新技术的应用以及其影响因素进行具体的分析，对污水处理厂的观念进行转变，对新的污水处理技术进行有效应用，以此来保证水污染所存在的问题能够得到有效的解决，对生态环境进行有效的保护。同时，必须要对实际的问题进行有效的分析，对合理的方案进行有效的制定，这样才可以对我国的污水处理问题进行有效的解决，使废水排放零污染的这个目标得到实现，对环境进行保护，为人们构建一个绿色的家园。
参考文献
[1]钟木喜.污水处理厂处理污水的新技术分析[J].科技创新与应用，2012（21）.
关键词：污泥堆积；污泥处理；安全；技术
Abstract: this year our country town sludge to substantial accumulation, for the environment and residents living conditions caused very big effect. At present our country towns sewage treatment plant sludge treatment technology is relatively backward, sludge treatment rate is low, the equipment is simple, and to the sludge and no clear to put forward, leading to a large number of safe hidden trouble. Improve the urban sewage sludge disposal technology to become a more and more important topic. Thesis mainly through the reference of the existing sludge treatment technology before, to put forward some new types of sludge treatment technology for enterprises to reference.
Keywords: sludge accumulation;sludge treatment; Security; technology
中图分类号：P624.8文献标识码：A 文章编号：
引言
近年来，随着污水处理行业的高速发展，城市污水处理能力以及污水处理率的不断提高，污水处理厂的污泥产量也随之增长，按目前运营的污水处理厂日产生湿污泥量计算，预计到2012年底，我国每天产生湿污泥至少达到近20.5万吨。然而受认识、资金、技术和政策等因素的影响，我国的污泥处理处置情况并不很理想，很多地方单纯追求较高的污水处理率，污泥处理处置单元较为简化甚至没有考虑，产生的污泥去向不明，造成了较大的安全隐患。因此，采用合理的污泥处理技术解决城镇污水处理厂污泥问题已成为迫在眉睫的问题[1]。
1、我国污泥处理处置技术的现状
目前，我国污泥处理处置技术主要包括：填埋、堆肥、干化和焚烧等，上述处理处置方法特点为：
填埋——城市污泥填埋是一种便利和经济的方法，但其环境风险较大。在考虑采用这一方法进行污泥处置时，除了泥质要满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）、《城镇污水处理厂污泥泥质》（CJ247-2007）、《城镇污水处理厂污泥处置混合填满泥质》（CJ/T-2007）以外，还要更多的考虑与环卫部门的沟通以及需要达到填埋场要求的技术参数。此外，运输成本所占比重较大，一般50Km范围内每吨污泥的运输成本在40元/吨左右[2]。
堆肥——是一种充分利用污泥的养份，便污泥为农肥，在强化自然营养物质的循环上具有生态意义。然而，工业废水进入污水处理厂将导致大量重金属及有毒有害物质累积，使得污泥堆肥变得不可行或者不能被接受。此外，我国污泥堆肥的管理经验还不十分成熟，如在堆肥过程产生的臭气、季节性应用的矛盾等问题还需进一步解决。但若能满足相关标准的污泥堆肥还是非常经济和便利的处理技术。如果以生物好氧发酵堆肥工艺为处理方法，总投资指标约为20万元/吨湿泥，总成本约为90~110元/吨湿泥。
干化——是一种通过降低含水率，实现污泥减量化、干化泥在作为肥料、燃料等实现资源化，但成本较高；污泥干化的总投资指标约为35~45万元/吨湿泥，总成本约为230~280元/吨湿泥。
焚烧——是一种能比较彻底实现污泥无害化处理的一种方式。污泥混合燃烧可利用每个城市的热电厂、水泥厂和垃圾焚烧厂等。除了达到污泥处理处置目的以外，还可以做到能源回收。污泥单独（干化）焚烧也是污泥最终处置比较彻底的一种方法，但设施相对复杂，需要独立运行管理，投资和成本较高。污泥焚烧系统与污泥的热值有直接关系，在达不到焚烧自平衡的情况下需要额外补充热源。此外，烟气的达标排放需要进一步关注，而目前我国还没有针对污泥燃烧烟气的排放标准，实际工作需要参照《大气污染物综合排标准》（GB16297-1996）、《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001）等。污泥（干化）焚烧的总投资指标约为40～70万元/吨湿泥，总成本约为245～490元/吨湿泥（热值范围3879～1766Kcal/吨干泥）。
2、污泥处置新技术探讨
我国目前目前使用的污泥处理技术存在的较多的问题，污泥处理技术比较落后，污泥处理率较低，设备简单，而且对于污泥的去向并没有明确的提出，导致了大量的安全隐患。而且在污泥管理方面，对于相关指标如重金属、有毒有机物等的重视程度还不够。污泥对于环境污染越发严重，污泥散发到空气中的臭气中含有大量的病原菌，对人类的生存健康存在严重威胁。大量重金属和有毒有机物流向地下水系统，对于农作物依赖的土地造成了严重的污染，且间接影响了人类的身体健康。因此基于这种现状，迫切需要需新的有效的污泥处置方法。现介绍几种新发展的污泥处置技术：
2.1 污泥焚烧技术
污泥焚烧与其他处理处置方法相比，可迅速和较大程度的使污泥达到减量化，而污泥土地利用、填埋和建材利用等后续问题较多，且涉及到多个部门的权限管理，往往在监管和污染控制方面存在漏洞，导致问题更加突出[5]。有研究表明，污泥焚烧成本看似是其他工艺的几倍，但将其他工艺运行成本的后续费用计算在内，而污泥焚烧可利用电厂的余热，折算后费用未必最高。污泥焚烧技术对于经济发达、土地资源紧张的大城市，使用焚烧法处置污泥应是经济有效的方法。
通过对污泥焚烧处理处置工艺流程的分析，同时结合国外的实例研究，笔者认为污泥焚烧无害化的方式尤其是采用混合焚烧处置污泥，应该是我国今后提倡发展的一种新思路。针对该处理处置方式，有以下建议：
（1）积极利用目前现有的大规模焚烧窑炉（如热电厂焚烧系统）和水泥厂焚烧窑炉进行焚烧污泥，既可利用原有设施，又解决污泥处置难的问题。
关键词：污水能耗与功效 好氧过滤 生态处理 自净
一、前言
目前我国城市污水处理率低、环境污染压力大，但现行的处理技术多数面临高额资金投入的难题，当前迫切需要低能耗、生态型的污水处理技术。并且，随着人民生活水平的提高和城市化的日益加快，我国城市污水排放量持续增长。我国水污染的治理重点已经开始从工业点源为主的控制治理，逐步转变为以城市生活污水污染为主的控制治理。如何经济有效地解决生活污水的污染问题已成为一个亟待解决的难题，引起了人民群众和政府部门的极大关注。
然而污水处理的费用也是一个很大的问题，要想将污水和废水处理好，对环境的污染降到最低，我们就必须以最经济的方式处理污水，这就涉及到一个污水能耗与功效的问题。下面就污水处理厂的整个污水处理的流程进行分析，找到当前常用的污水处理流程中工艺的不足之处，并提出更好的解决方法，使以后的污水处理更加容易，更加全面，将污水对环境的污染降到最低的限度。
二、污水处理厂的工艺流程
目前，常用于我国城市污水处理的方式为集中污水处理系统和传统的三格式化粪池。其它的处理构筑物也都是大同小异的，主要的流程不外乎如此：
污水收集设施［包括污水管道、雨水管道、工厂排放水管道等］-->污水提升泵站-->格栅拦截-->沉砂池-->初沉池-->曝气池、厌氧池等核心处理工艺流程-->二次沉淀池-->排水管道或渠排入水体[①]
其中核心处理流程可分为一级处理和二级及以上的深度处理。深度处理流程主要有好氧处理流程、厌氧处理流程及两者相结合的处理方法。
目前，好氧处理方法有SBR工艺、UASB工艺、氧化沟、氧化塘等工艺，在曝气池里充入空气或氧气，让好氧细菌除去污水中的有机物杂质；厌氧处理流程主要有厌氧流化床、两相厌氧发酵、厌氧滤池等利用厌氧菌进行厌氧发酵的方法除去污水中的有机物的；另外常用的还有像A20及其变种的工艺流程都是好氧处理和厌氧处理相结合的处理流程，其处理效果往往比单一的处理方式好得多。
深度处理构筑物不外乎以下几种：曝气池、厌氧池、氧化塘、厌氧反应器及特殊的除磷脱氮设备，或者是它们的变种工艺，但是处理原理都是大同小异的。
三、各个处理构筑物的能耗分析
3.1、污水处理系统[②]
目前，污水处理系统又有集中污水处理系统和分散式处理系统。前者是指各种城市生活污水，经预处理符合管道排放标准的工业废水和城市融雪、降水等混合废水经过城市下水管道收集，然后集中被输往城市污水处理厂，城市污水处理厂再根据进水的水质，综合规划，采用适宜的措施集中处理；在达到国家排放标准后，排入自然水系的一种污水处理方式。一般用于经济比较发达的大中型城市。该系统初始投资大，需要敷设相应的城市污水管网，运行管理成本很高，因而对于经济欠发达地区的中小城镇有极大的应用局限性。
分散式污水处理系统，是指在小区或一个工厂设置化粪池或小型的污水处理设施，对生活污水进行预处理，对能够利用的中水进行冲厕所、洗车、浇洒路面花坛等。虽然分散式处理流程可能导致处理费用提升，但是这种处理方式是有它的优越性的，特别是现在过于集中的污水处理费用越来越高，处理流量也越来越大的情况下，分散式处理方式更显示了它的优越性。
3.2、污水提升泵站的能耗分析
随着人们对环境污染越来越严重这一状况的认识和对加强环境保护意识的加强，现在大多数城市都纷纷建设了污水处理厂，处理流程也由简单的一级处理升级为二级或更深度的处理。但是对于大中型城市来说，普启遍还是采用集中处理的方式。一个污水处理厂处理的污水面积都很大，这就需要用提升泵站将远处的污水提升到污水处理厂进行集中处理，这些污水提升泵站不仅要保障所有污水都要提升到污水处理厂，还要适应污水量变化的要求，一般其流量都是很大的，输送的路程也很远，再者污水管道一般都埋设较深，泵站需要有很高扬程，电耗十分可观。
电费是污水提升泵站的主根能耗，输送路程越远，电价越高，像武汉的龙王嘴污水处理厂就设有五个污水提升泵站，将附近很大面积的污水汇集起来，其流量还是不大，目前正在扩建的工程处理流量也才15万吨。
3.3、格栅、沉砂池和初沉池的能耗分析
格栅是利用栅条拦截污水中粗大的杂质，污水经过格栅时，由于栅条的阻挡会引起水头损失，这就需要有水泵提升污水以增大污水的势能；再者，栅渣的机械粉碎处理也是耗能过程。这两者是格栅处理流程的主要能耗根源。
沉砂池和初沉池用以除去污水中粗大的砂粒以及细小的悬浮物，除了污水在池子中的水损外，刮砂刮泥设施以及其后续处理会有很大的能耗，但是这些能耗都不大。
3.4、曝气池的能耗分析
曝气池是好氧处理工艺的能耗大户，大部分的能耗都集中于此。能降低曝气池的能耗就相当于解决了好氧处理工艺流程的能耗问题。
常规的曝气池都是用机械的方式向污水中鼓入空气或是从池底充入空气，并且用搅拌等方式让空气和污水充分混合，从而使空气均匀地分布于污水中，提高好氧使理的效果。
污水在曝气池里的停留时间一般会在两个小时以上，其容积是相当大的，不管是采用叶轮旋转曝气还是通气帽在池底鼓入空气的方式曝气，电机的功率很大，且要昼夜运行，其能耗之大是可想而知的了。
3.5、厌氧池及厌氧处理设备的能耗分析
除了好氧处理技术之处，厌氧处理工艺也很容易为人们所接受，厌氧处理工艺的能耗相对较低，并且可以产生沼气，回收利用也很方便，只是厌氧处理过程中，污水停留时间很长，并且要保证好的处理效果，必须要有较好的隔绝空气的措施。尽管如此，厌氧处理的趋势还是很看好的。
3.6、二沉池及其它处理设施的能耗分析
二沉池是处理后的污水进行泥水分离的地方，现在普遍使用的二沉池都设有刮渣挡板，出水排泥等装置，二沉池的面积也比较大。分离出来的污泥还要用污泥泵输送到污泥泵房，污泥的压缩处理等也是耗能很大的。
现在常用的污泥机械压缩处理，浓缩后的污泥外运填进等方法，耗能巨大，并容易引起二次污染。像污泥中的高浓度污染物很容易随雨水再次进入水循环系统，造成二次污染，有关二次污染的处理也是很伤脑筋的事情。
四、污水处理各个环节的节能途径
4.1、再生回用以减少深度处理
城市污水处理出水的再生利用在我国，花费大量投资建设了城市污水处理厂，但经过处理后的再生水并没有得到充分利用，在城市污水处理决策中应充分考虑污水的再生利用。发展再生水在农业灌溉、绿地浇灌、城市杂用、生态恢复和工业冷却等方面的利用。
城市污水再生利用，应根据用户需求和用途，合理确定用水的水量和水质。污水再生利用，可选用混凝、过滤、消毒或自然净化等深度处理技术。因此，缺水城市和水环境污染严重的地区，在规划建设远距离调水之前应积极实施城市污水再生利用工程，同时做好非投资性或低投资性的节水减污工作。
城市污水再生利用规划建设要依照客观需要和实际可能的原则，按照远期规划确定最终规模，以现状水量及用水需求为主要依据确定实施规模。城市污水再生利用技术选择与工程实施要考虑国情、实际条件和用户需求，城市污水再生利用规模、处理程度、处理流程、输水方式、再生水质、使用用途的选择上，既要满足要求，又要经济合理。目前城市污水再生利用应着重于农业灌溉、市政杂用、景观水体、生活杂用、工业冷却、生态环境和补充地表水。
但是，城市污水再生过程和再生水的使用应确保公众和操作人员的健康安全，以及周边的环境安全，尤其要有效地控制病原菌的污染和传播。再生水使用应满足国家和地方有关污水再生利用的水质标准和规定，处理工艺的选择，尤其是工艺的可靠性和安全性的保障，应经过严格的专家论证、评估和主管部门的批准。
4.2、环境自净和生态处理以降低能耗
城市污水处理厂出水也可看作是水文循环的组成部分，将合乎质量要求的出水排放到河流水体中，使河流水体能维持或变成供下游使用的原水源，不仅经济可行，而且可减少风险并发挥河流自净能力。
正是因为自然环境自身有很强的处理污水的能力，我们可以用生态的方法处理污水，这样不仅可以获得很好的处理效果还能省去很多处理费用，是两全其美的办法。
目前的生态处理方法中很多处理方法都存在占地多，处理流量小的问题。所以生态处理方法要因地制宜，用在空地较多、生物生长好的地方，像人工湿地、土壤层微生物滤池、植物浮床等都是很好的生态处理方法，能耗低，很值得推广。
4.3、各个处理构筑物的节能途径
在污水处理流程中，各个污水处理构筑物的节能途径很多，下面就污水处理流程中各个构筑物的节能方法。
污水提升泵站节能途径。将现有的集中式污水处理改成分散式处理，并充分利用一级处理后的中水，可以减小城市污水处理厂的压力，更可以大大减少深度处理所需的费用。同时污水提升泵站的水量也会适当减少，甚至可以取消，全部采用分散处理模式。污水处理厂只负责处理工厂附近、污水量大的用户排放的污水。
格栅的节能途径。尽量将污水处理设备安装在地势较低的地方，可以减小提升泵的功率。污水经过格栅的时候可以凭借其较快的流速通过栅条，必要时再用提升泵将污水提升至沉淀池。
曝气设施的节能途径[③]。不管是好氧处理还是厌氧处理设施，其能耗都是非常大的。因为我们必须要用电力设备将空气充入到污水中，但是我们可以采用多层好氧过滤的方式减小这一能耗开支。好氧过滤的各个滤层的厚度的材料都是不相同的，实现的过滤效果也大相径庭。
好氧过滤具体的方法是：污水经过格栅拦截之后，即可以直接进入第一层好氧过滤层，第一层好氧过滤层的孔隙是很大的，一般用粗大的砂石铺垫，主要去除污水中大的悬浮物并通过水流在砂石中紊动的流动将空气中的氧气混入污水中。然后污水进入第二层好氧过滤层，这一层的砂石粒径相对较小，污水在这一层的停留时间相对较长，主要是好氧微生物对有机物的氧化过程，在这一好氧滤层里，很容易生成生物膜，类似于生物膜的处理。如果污水的有机物的含量不是很高的话，处理水已经基本达到了排放的标准了，也可以将处理后的水收集起来作中水使用。如果污水的有机物含量很高的话，可以让污水继续进行下一层的好氧过滤，滤层的孔隙也将更小，处理时间更长，效果也更好。在这一层中，由于污水的停留时间较长，对污水中的N和P也有较好的去除效果。
进行好氧过滤处理的排放水已经可以达到排放的要求，没有必要设置二次沉淀池进行泥水分离。这种处理流程适用于建设在河湖的旁边，有利用处理水的就近排放，而且可以不用清水管道或管渠即可。
五、结论
上面提到的比较节能的污水处理方法主要是生态的处理方法，其中好氧生物滤池尽管很节能，但是也有它自身的限制因素所在：
1 占地较大。因为这种处理方式全靠生物进行氧化分解有机物的方式处理污水，污水停留时间很长，所以处理流量是十分有限的，但是正如前面提到的，在大部分污水都用分散式处理方式的情况下，处理流量都不会很大，所以这种处理方式是有它的优势所在的。
2 不能进行反冲洗，容易堵塞。由于污水通过滤层的时候，会生成很厚的生物膜，老化的生物膜脱落后很容易堵塞住滤层的孔隙，过滤效果会因此而大为降低。所以我们只能用孔隙较大的滤料层，并且尽量避免用垂直分层的布置方式。
3 初期造价高，但是处理费用低。初期造价主要集中在滤层铺砌和滤层上面草皮的种植上，但是一经运行，其运行费用是很低的。
该处理方案有以下几个方面的特点：
1 如果在滤层上面种植植被的话，可以将过滤和湿地相结合建设，处理效果会更好。
2 这种处理方案只适用于分散式处理方案中，处理流量很小，具体的设施可以同家庭的小花坛、花园合建，并不会影响建设的美观性。处理后的水可以直接渗透到附近的水池里，用于花坛的浇灌，路面浇洒等，甚至可以回用于冲洗厕所。
3好氧过滤可以结合化粪池共同使用，有化粪池进行初步处理，粗大的杂质已经去除，滤层的堵塞的几率会大大减小。
［1］《排水工程》第四版，张自杰主编，顾夏声主审，中国建筑工业出版社出版。
［2］《污水处理能耗与能效》[美]W.F.OWEN，章北平、车武译，金儒霖校，能源出版社出版。
[①] ：这里没有分析污泥处理流程和能耗。
关键词：深度处理；中水回用；水资源
中图分类号： U664 文献标识码： A 文章编号：
水资源短缺与污染已日趋成为当今世界普遍关切的重要问题。对废弃污水进行净化处理能够大量削减进入自然水体的污染物质，缓解水体与环境污染，切实保护水资源和环境，保障并促进环境、经济、浅论市政工程路面裂缝的质量控制
与社会的可持续地发展。美国是世界上开展污水回收利用较早的国家之一，其对污水回用的等级要求在二级以上，且处理率将近100%。日本进行污水处理始于二十世纪六十年代，至今技术已比较完善，主要是将污水处理后用作观赏性水体来美化城市景观。以色列则是全球污水回收利用率最高的国家，其生城市活污水的回收率已达100%，污水利用率也惊人地达到了73%。然而，反观我国，经过污水处理厂处理后回收利用的的污废水，其回收率只有10%。可见如果继续采用原有的污水处理手段，我国将面临非常严重的水体污染和资源短缺困境，因此对现有污水处理厂尾水处理技术进行改进变得尤为重要。[1]
1 物化处理技术
1.1 过滤法
纤维滤料过滤和滤布滤池过滤是当前污水处理中广泛采用的两种工艺。在用两种工艺分别对污水进行深度处理的实验中，采用纤维滤料过滤法时尾水中悬浮颗粒物的浓度有大幅降低，每升中浓度由10至20毫克下降到不足2毫克，颗粒物去除率达到90%，其中COD的浓度也从每升70至80毫克下降到40毫克，COD去除率达到50%。在采用滤布滤池法时尾水悬浮颗粒物浓度及BOD5浓度都从每升20毫克下降到不足5毫克，其去除率已达到76%以上。由此可知，在污水厂尾水处理中采用纤维滤料过滤和滤布滤池过滤工艺法均能起到良好的效果。
1.2 吸附法
吸附法是指通过吸附介质对尾水杂质进行吸附净化。例如通过活性炭-纳滤组合技术对废弃尾水含有的有机物进行深层过滤，实践中采用这一方法去除尾水中的TOC、CODMn、UV254等物质及成分都能起到显著成果，处理后TOC浓度下降为1.93mg/L，平均去除率达到68．74%CODMn浓度下降为5.88mg/L，平均去除率达到43.17%，UV254含量也下降为0.04cm-1 ，平均去除率达到77.86%，可见采用活性炭-纳滤组合技术二级尾水进行深度处理是非常有效的。另外一种常用与饮用水处理和轻微污染水的过滤的方法是通过臭氧过滤-活性炭技术进行尾水过滤，试验尾水进入时的初始浑浊度达0.91NTU，CODMn浓度为1.42mg/L，NH4+-N浓度为1.81mg/L， NO2--N 浓度为0.14mgmg/L。经过滤后出水浑浊度降为0.26NTU，CODMn浓度降为0.82mg/L，NH4+-N浓度降为1.19mg/L， NO2--N 浓度为0.06mgmg/L，可见处理效果显著。。而电吸附技术则是一种较新的尾水处理技术，通过电吸附去除尾水盐质，由此产生的水可用于补给循环水系统及工业生产用水。
2 生物处理技术
尾水生物处理便是指借助微生物分解和吸收有机物、含氮化合物及含磷化合物的天然特性，对尾水进行处理，降解水中污染物，从而净化水质的方法。
2．1 人工湿地
人工湿地法是指通过建造为人工湿地来对经二级处理后的尾水进行深层过滤的技术。人工湿地技术的特点在于成本投入小、滤出水质好、运作效率高、管理监控便利、结构组成简单、对周边环境影响小。根据实践监测结果，采用人工湿地法后主要水质指标平均去除率如下：COD为47.22%～63．17%，BOD5为68.60%～84.35%，TP为35．74%～57．59%，NH4+-N为44．73%～58.62%，SS为43.85%～67.49%，而出水水质结果如下：COD为16.98mg/L，BOD5为2.41mg/L，TP为0.13mg/L，NH4+-N为0.26mg/L，SS为5.98mg/L，可见人工湿地法在尾水处理中效用非常好，在实践中，以生态氧化池-生态砾石床组合工艺辅之以垂直流人工湿地法构建深度处理系统进行尾水处理是一种行之有效的方法。[2]
2.2 生物滤池
生物滤池顾名思义是通过生物降解结合物理过滤过程对尾水进行净化，其特点在于其占用空间较少、运作较稳定、运行成本低、出水水质高，故能有效应用到尾水后期处理中。较常用的有曝气生物滤池技术，试验中平均进水流量为0.5m³/h，气-水体积比约5∶1，进水水质指标如下：NH4+-N为21.082mg/L，COD为2198.450mg/L，Cu为1.100mg/L。处理后出水指标如下：NH4+-N降为1.610mg/L，COD降为22.500mg/L，Cu降为0.095mg/L，均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准。在用此法处理印染尾水时，其二级生化出水的色度从34倍减少到17倍以下，COD浓度也由进水的90~140mg/L80mg/L。而采用气浮－好气滤池技术，在相同条件下的二级出水及深度处理后的出水水质分别如表1、表2所示。可见，，COD、氨氮、色度、浊度、总磷等指标的去除率都很高，气浮－好气滤池技术有比较出色的净化效果。
表1 污水厂二级出水水质
表2 气浮－好气滤池工艺出水水质
2.3 生物反应器
生物反应器技术是指由生化处理与物化处理集成隔离曝气生物反应器进行处理的技术，其特点在于系统可靠稳定，可处理高浓度污水，出水水质可回用于循环冷却水与工业用水，故该法能在炼油污水深度处理方面取得极佳效果。[3]试验炼油厂尾水pH 值介于6.5和8.5之间，气水体积比5∶1，HRT 1.9小时，反冲洗周期 6天。出水石油类物质浓度降为1.2mg/L,去除率48%；COD浓度54.0 mg/L，去除率43.5%；SS浓度1.8mg/L,去除率95%；NH4+-N浓度2.2mg/L,去除率70%。
3 膜分离技术
膜分离技术发端于上世纪六十年代，主要包括微滤(MF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)、渗析(D)、超滤(UF)等方法，其中微滤、纳滤目前应用较普遍。
3.1 微滤
微滤又称微孔过滤，它属于精密过滤，能够过滤微米级或纳米级的微粒和细菌，主要可应用于印染废水的处理。试验进水COD浓度90~100mg/L，出水COD浓度则降为39~44mg/L，去除率可达58%，浊度小于0.1NTU，SDI值(污染指数)小于3，出水达到生活杂用水的标准。
3．2 纳滤
纳滤是一种压力驱动膜分离过程，纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右，纳滤技术往往与微滤技术共同应用于尾水处理。试验二级出水首先微滤处理，COD浓度由126mg/L降为65mg/L，再经纳滤处理，COD降为24mg/L，达到回用水质要求。在印染二级出水处理中则先后使用连续膜滤法与纳滤，进水COD浓度100~160mg/L，导电率4500～7200μS/cm，出水COD浓度小于4mg/L，导电率则降到110～200μS/cm。可见纳滤与技术其他工艺的组合工艺具有很好的处理效果，出水水质可满足回用水标准。[4]
5 结 语
总之，传统污水处理法已经逐渐不能跟上经济和社会发展的要求，而社会发展对水资源的水质要求不断提高。如今高新技术普遍应用在污水处理领域，随着各级政府对环境保护的不断重视与加大投入，我国尾水处理取得了长足进步。尽管目前已取得一定成果，但我们依应不断研究尾水处理技术，以实现人与自然的和谐发展。
参考文献：
[1] 尤朝阳、肖晓强、张丹等，污水处理厂尾水深度处理技术的研究进展[J].安徽农业科学，2011(09）.
[2] 孙久振、、贾西成，人工湿地系统在二级污水处理厂尾水深度处理中的应用[J].中国高新技术企业，2009（21）.
（兰州工业学院，甘肃 兰州 730070）
【摘 要】污泥是污水处理的衍生物，其成分复杂，含水率高，有机物含量高、含有有毒有害物质以及病原菌、细菌、病毒等，若不经过规范的处置，将会对环境造成严重的影响。因此简单介绍了焚烧、土地利用和填埋等污泥处置技术，其处置目的最终达到稳定化、无害化、减量化和资源化。
关键词 污泥；处置；焚烧；土地利用；填埋
城镇污水处理厂污泥是污水处理的产物，主要来源于初次沉淀池、二次沉淀池等工艺环节。每万m3 污水经处理后污泥产生量（按含水率80%计）一般约为5~10 t。随着我国城镇污水处理率的不断提高，城镇污水处理厂的污泥产量不断增加。并且在全国范围内只有小部分的城市污水处理厂对污泥进行处理处置，而大部分没有进行规范处理，这样极易对水体、土壤造成二次污染，因此对污泥处理系统的研究具有重要意义。污泥处理与处置的目的主要有四个：一是稳定化，通过处理使污泥停止降解，使污泥稳定化，从而避免二次污染；二是无害化，杀灭寄生虫卵和病原微生物；三是减量化，减少污泥最终处置的体积，降低污泥处理及最终处置费用；四是资源化和最终处置，在处理污泥的同时实现化害为利、循环利用、
保护环境的目的 [1]。
1 污泥的分类与性质
污泥是在城市污水处理后产生的固态或半固态物质，是一种由有机残片、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥的来源和形成过程十分复杂，不同来源的污泥，其物理、化学和微生物学特性不同。
1.1 污泥的分类
污泥按照不同的标准可以分为以下几类：
（1）按污泥从水中分离过程可分为沉淀污泥和化学生物处理污泥，沉淀污泥包括物理沉淀污泥和混凝污泥；化学生物处理污泥主要是指对污水进行二级处理过程中产生的污泥，包括活性污泥法和生物滤池、生物转盘等产生的污泥。在现代污水处理厂污泥大多是沉淀污泥和生物处理污泥的混合污泥。
（2）按污泥成分及性质可分为有机污泥和无机污泥。有机污泥是以有机物为主要成分的污泥，这种污泥易于腐化发臭，颗粒较细，相对密度较小，含水率高且不易脱水。无机污泥是以无机物为主要成分的污泥，其颗粒较粗，相对密度较大，含水率低且易于脱水，流动性差。
（3）按污泥的来源进行分类有初次沉淀污泥、剩余活性污泥、腐殖污泥、消化污泥和化学污泥。初次沉淀污泥来自于初次沉淀池，其含水率一般为95%～98%。剩余污泥来自于活性污泥法的二次沉淀池，含水率一般为99%～99.9%。腐殖污泥来自于生物膜法后的二次沉淀池，含水率一般为97%～99%。初次沉淀污泥、剩余活性污泥和腐殖污泥统称为生污泥或新鲜污泥。生污泥经过消化处理后的污泥称为消化污泥或熟污泥。化学污泥是经过絮凝沉淀和化学处理过程中产生的污泥，如酸、碱废水中和以及电解法等产生的沉淀物。
1.2 污泥的性质
污泥的含水率高，有机物含量高，并且容易腐化发臭，颗粒较细，比重较小，重金属含量高，含有病毒、细菌、大肠菌等微生物。
1．2．1 污泥的含水率
污泥含水率是指污泥中所含的水分的质量与湿污泥总质量之比，含水率是污泥最重要的物理性质，它决定了污泥的体积。一般情况下，初沉污泥的含水率通常为97％~98％；活性污泥的含水率通常为99.2％~99.8％；污泥经浓缩之后，含水率通常为94％~96％；经脱水之后，可使含水率降低到80%左右。随着含水率的降低，污泥由液态逐渐转变为固态。
1．2．2 挥发性固体
挥发性固体(用VSS表示)，是指污泥中在600℃的燃烧炉中能被燃烧，并以气体逸出的那部分固体。通常用于表示污泥中的有机物的量，常用mg／L表示，有时也用重量百分数表示。VSS也反映污泥的稳定化程度。一般情况下，初沉污泥挥发性固体的比例为50％~70％，活性污泥为60％~85％
1．2．3 污泥热值
污泥的燃烧值表示了污泥的含能量，污水厂污泥的热值与污水水质、排水体质、污水及污泥处理工艺有关。就干固体而言，污泥具有较高的能量利用价值，可通过将污泥直接干化焚烧。通常污泥中有机物含量越高，污泥热值也越高。
1．2．4 有毒有害物质
污泥中含有的有毒有害物质主要是重金属和有机化合物，这两类都来自于污水，而污水中有毒有害物质主要来源于工业废水，因此，城市污水中工业废水所占比例和工业废水排入市政排水管道前的预处理水平，是决定了污水厂污泥中有毒有害物质含量的关键因素。
1．2．5 微生物
由于城市污水主要来源于生活污水，而大肠菌、大肠粪菌等都是人类生活的排出物，故它们在城市污水和污泥中的含量较高，且基本保持恒定。在污水处理过程中，细菌及大部分寄生生物留存在污泥中，病毒可以吸附在污水的悬浮颗粒上，随颗粒的沉淀也沉积到污泥中[2]。
2 污泥的处置方式
对于污泥的处置方式目前主要有焚烧、土地利用、填埋。
2.1 污泥焚烧
污泥焚烧是指利用焚烧炉将脱水污泥加温干燥，再用高温氧化污泥中的有机物，使污泥成为少量灰烬。这样使污泥中有机物全部碳化，烧死病原体，也可对含有重金属或化学污染的污泥实现完全的惰化处理，可最大限度减少污染，且焚烧后产生的焚烧灰可以用作改良土壤、制作建材等。
污泥焚烧技术可分为两类，直接焚烧技术和混合焚烧技术。直接焚烧是在污泥含水率较低和热值较高的前提条件下，添加少量辅助燃料或不添加辅助燃料进行焚烧处理。混合焚烧技术是指将污泥与其他可燃物（如煤、生活垃圾和生物质等）进行混合燃烧。污泥焚烧的设备主要有流化床、多层炉排炉、带式炉、熔融炉、回转窑炉和旋风炉等，目前流化床焚烧炉是污泥焚烧的最主要的设备[3]。
2.2 土地利用
污泥的土地利用是将经过妥善处理至符合一定标准的污泥或其产品作为肥料或土壤改良材料，用于农田利用、园林绿化或土地改良等场合，是一种积极的、可持续性的污泥最终处置模式。
污泥的很多特性决定了其具备土地利用价值。（1）污泥中含有养分和微量元素，可以提高土壤的肥力，促进植物生长。（2）污泥中含有大量的矿物质与土壤基本相似，将污泥经过预处理后，可改善土壤现有的物理化学环境条件。（3）土壤生态系统具有一定的自净作用，包括物理净化、化学净化和生物净化，可使污染物在土壤中分散，转移和稀释，将有机物分解为无机物，从而降低污染物浓度。
2.3 污泥填埋
污泥填埋分为单独填埋和混合填埋，在欧洲脱水污泥与城市垃圾混合填埋比较多，而在美国多数采用单独填埋。混合填埋是将污泥撒在城市垃圾上面，混合均匀后铺放于填埋场内，压实覆土。污泥单独填埋分为三种类型：沟填、平面填埋、筑堤填埋。沟填是指挖沟后将污泥填埋，其对于填埋场地要求具有较厚的土层和较深的地下水位，以保证开挖深度。平面填埋是将污泥堆放在地表面上，再覆盖一层泥土，不需要挖掘过程，适用于土层薄或地下水位浅的场地。堤坝填埋是指在填埋场地四周建有堤坝，污泥通常由堤坝向下卸入。
参考文献
［1］宋正清.浅析市政污泥的处理与处置[J].黑龙江科技信息,2008，4.
［2］张自杰.排水工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.
前言
随着社会经济的快速发展与工业生产规模的不断扩大，污水处理厂数量以及工作量不断增加。作为处理城市生产生活污水、解决污染问题最有效和最基本的公共基础设施，污水处理厂为城市生态环境科学保护以及河流污染治理做出了极大的贡献。然而在污水处理厂建设以及运行期间，因自身运行而产生并向外排放的各类污染物也在不同程度上污染了周围环境。根据国家环保部出台的《建设项目环境保护分类管理名录》相关内容，其中明确要求将城市污水处理厂纳入可能严重影响环境的建设项目中。本文就此分析了污水处理厂对邻近环境造成污染的排放物，并探讨了相应的治理方法。
一、污水处理厂对邻近环境造成污染的排放物分析
污水处理厂是城市运转不可或缺的一个链条，其对于城市环境改善、水资源节约以及居民生活水平的提高有着极为密切的关系，同时也是保障城市日常运转的必要设施，是市政建设与城市环保不可或缺的一部分。随着近年来城建规模的快速扩张，部分拟建或已建的污水处理厂逐渐靠近商业区甚至住宅区。鉴于污水处理厂自身特殊性，其往往在改善、保障城市环境的同时制造出新的污染源，进而不同程度的污染了周围环境，引起一系列环境生态问题，这主要以恶臭气味、污泥以及出水标准不符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中关于污水排放标准的相关规定等问题为主。
1.恶臭气体问题
污水处理厂进水部分以及污泥处理部分是恶臭产生的主要污染源，其设施设备主要包括格栅间、污泥浓缩池、曝气池、储泥池以及脱水机房等等，而恶臭气体主要成分则包括氨气、大肠菌、硫化氢、细菌、甲硫醇、VOCs与VFAs。在邻近建筑部分布情况、水温、污泥龄、水质、气象条件以及处理工艺等相关因素影响下，污水污泥中的各类恶臭物质不断扩散至周围大气中，导致周边居民生活受到严重影响，同时也严重危害了污水处理厂相关工作人员身心健康。
2.污泥问题
污水处理厂日常运转与处理废水时会同时产生液态、固态或者半固态的各类废弃物，其中含有大量氮磷营养物、有机物、病原菌和重金属等成分，污泥来源主要包括如下：(1)格栅间截流后聚集的悬浮物;(2)处理污水时添加的各类化学药剂沉积后的化学污泥;(3)生物处理工艺产生的污泥;(4)过滤等深度处理工艺应用时产生的污泥;(5)沉砂池、初沉池以及二沉池中积累的污泥。处理污泥的整个作业链条中，污泥量相当于1%～2%的污水处理总量，倘若不及时、妥善地予以处理而任其随意排放，则会对周遭环境产生严重污染。
3.水质超标问题
据统计，现阶段国内出水水质符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中相关规定的城市污水处理厂仅为一半左右，其余50%生产所排放的污水通常未作有效处理就排放至周围土壤水体中，对后者自然生态环境平衡造成破坏，原本有限的环境自然净化能力也变得更为羸弱，乃至不堪重负。其原因主要在于部分污水处理厂运行时间较长，年久失修，相关构筑物难以满足设计要求;某一流程构筑物出现故障，只能暂时通过超越管向水体中排入未经处理的污水。此外，部分城市污水处理厂主要处理工艺仅仅包括炭类有机污染物的处理，一些深度污水处理工艺如脱氮除磷等等尚未得到广泛的应用。
二、治理污水处理厂环境污染的有效策略
1.恶臭气体污染的治理策略
城市化进程的不断推进促使城市规模与外延不断扩大，以往不少污水处理厂坐落于郊区，而随着城市规划的扩张而逐渐纳入市区范围。根据设计规范，居民生活区周围300m内不可建设污水处理厂，以免恶臭气体给居民生活带来不便。已建或分布于居民区的污水处理厂，应采取有效措施避免恶臭气体逸散。例如加盖封闭池体、引入活性炭吸附设备或者抽气设备，设置在曝气池以及敞口沉淀池周围;曝气池中淤积的污泥可适当延长污泥龄，以降低恶臭污染物逸出量。污水处理厂周围应建设相应的绿化隔离带，将其与临近建筑物隔开，同时也有吸收恶臭、美化厂容以及净化周围空气的功能。可采用“室内”建设的方法修建污水处理厂，利用集气装置收集臭气并适当加以处理。除此之外也可种植一些特殊植物分布在厂区各处，以吸收空气中逸散的各类污染物。此类植物种类较多，其中地衣、夹竹桃、臭椿、丁香以及山楂等可有效吸收空气中的二氧化硫;而垂柳、油茶以及拐枣则可净化氟化物;大叶黄杨、女贞以及美人蕉则有吸收氯分子的功效;黑藻、水葫芦、金鱼藻以及浮萍等水生植物可吸收氰化物以及酚类物质，对于部分重金属污染物也有较好的处理效果，有利于减少污染物毒性。
2.污泥处理资源化
污泥的资源化利用方式较多，主要是堆肥、热干化以及焚烧等等。其中堆肥是按照一定比例将秸秆、生活垃圾、稻草或者木屑等调理剂或者膨松剂加入污泥，促进其中的微生物发酵并氧化分解多种有机物，并使之转化为类腐殖质。污泥中富含氮磷钾钙等矿物质，有利于植物生长，可作为土壤改良剂或者农业肥料使用。所以污泥减量化、资源化、无害化乃至稳定化是污泥堆肥法的特点，这也是较为理想的一种污泥处理方法。热干化则是通过热能烘干污泥，使之成为粉末或者颗粒状，原来体积大幅缩小，含水率明显降低，有效抑制了其中的微生物活性，产品保存时间较长，方便储藏运输。焚烧则也是处理污水处理厂污泥的一种有效办法，可在回收热能的同时提取其中的油气物质，进而用于制备化工产品，也可作为燃料，其工业化前景较为广阔。
3.出水污染的处理策略
积极引入新工艺、新生产设备与生产技术来提高污水处理厂水处理标准，例如吸附再生法、SBR法、一体化池、AB/AO法、氧化沟法等等，将此类新技术新设备加以推广，广泛应用于国内污水处理厂生产中，并在生产实践中加以完善和发展。随着经济的发展以及城市现代化进程的不断加快，环保标准与水体质量标准也随之提升，以往以碳类有机物去除技术为主的污水处理工艺逐渐向现代化脱磷除氮等一系列深度处理技术方向发展，实现了BOD污染物的有效降解，并可将其中的氮和磷有效去除，防止水体富营养化。此外还应重视污水处理工艺流程的改善，以并联与串联共存的方式混合连接各类处理构筑物，将其设置为彼此联系且相互独立的多套污水处理系统，即便其中一套出现问题，也能保证污水处理作业不受影响，正常进行。
三、结束语
随着民众生活质量的提升与环保意识的强化，社会各方开始广泛关注污水处理厂所引发的环境污染问题，采取何种措施以有效控制污水处理厂环境污染问题也成为业内人士聚焦的重要课题。我们应着眼于问题的环境条件以及产生规律，系统、全面、深入地展开研究分析，做好污水处理厂环境污染的治理工作，保护环境生态平衡。
关键词：污泥；处置；探索；处理
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）2-0170-02
随着我国城镇化水平的不断提高，城镇污水处理厂规模迅速扩大，截止至2009年，我国城镇累计建成污水处理厂共1992座，总污水处理能力超过1亿m3/d，产生含水率为80%左右的污泥约2005万t。然而，长期以来受“重水轻泥”思想的影响，我国污泥处理处置设施建设滞后，大量污泥没有经任何处置而随意弃置，已成为制约城镇污水处理行业正常运行和发展的瓶颈。因此，如何安全处置和资源化利用污泥是城市污水处理行业面临的最棘手问题。
1 污泥处理处置技术
1.1 污泥处理技术
污泥处理是指污泥减量、减容、稳定和无害化的过程。污泥处理相关技术包括污泥厌氧消化和污泥好氧发酵。
1.1.1 污泥厌氧消化
城镇污水处理厂的污泥有机物含量高（为65%左右）。污泥厌氧消化是在厌氧条件下，通过厌氧微生物的作用将污泥中有机物分解为稳定物质，产生为以甲烷为主的可燃性气体的过程。
由于污泥厌氧消化具有减少污泥体积，可降低污泥中有机物含量，改善污泥脱水性能，可产生沼气实现能源回收利用等优点，国内外已有众多成功案例。然而，污泥厌氧消化能源回收初始投资大，需要形成一定的规模效应，要求污泥中有机质含量高，而国内大多城市雨污分流不彻底，污水含砂量高，造成厌氧消化产气率低，维修运行成本高，制约了其推广和应用。
1.1.2 污泥好氧发酵
污泥好氧发酵，即污泥堆肥，指在有氧条件下，污泥中有机物在好氧发酵微生物作用下发生降解，生成稳定的腐殖质，同时好氧反应释放出来的热量形成高温（>55 ℃）杀死病原微生物，以实现污泥减量化、稳定化、以及无害化的过程。堆肥成品容重减少，质地疏松，可以被植物利用的营养成分增加，寄生虫卵和病原菌几乎全部被杀灭，便于贮存和运输，可以用作肥料和土壤改良剂。
污泥堆肥可使污泥含水量降到35%左右，能大大减少污泥体积，消除污泥本身的臭味，改善污泥性状，拓宽污泥资源化利用途径。污泥堆肥具有初始投资较小，堆肥产品可进行土地利用，是欧美等发达国家普遍采用的污泥稳定化和无害化相关技术。目前，北京、天津、上海、秦皇岛、郑州、桂林等地均有污泥好氧发酵工程的相关案例。
1.2 污泥处置技术
经处理后的污泥或污泥产品在环境中或利用过程中达到长期稳定，在对人体健康和生态环境不产生有害影响的最终消纳方式称为污泥处置。污泥处置技术主要包括土地利用、卫生填埋、焚烧和建材利用。
1.2.1 土地利用
污泥含有丰富的有机质和氮、磷、钾等植物营养素，施用于土地中，对土壤的化学、物理以及生物学性状都有一定的改良作用。污泥土地利用是经稳定化和无害化处理后的污泥以及污泥产品，以有机肥、腐殖土、基质、营养土等形式可用于农业、林业和土壤改良等各方面，使污泥中的有机质及氮磷等营养资源得以充分的利用，同时使污泥得以有效的处置。
污泥的土地利用是欧美国家污泥处置的主要方式及鼓励方向。然而，我国污泥土地利用所面临的现实问题是，我国城市污水中工业废水比例较大，造成许多城镇污水处理厂污泥重金属含量较高，不能满足《农用污泥中污染物控制标准》（GB 4284-84），使污泥土地利用受限。
1.2.2 卫生填埋
卫生填埋是污泥在按照《生活垃圾卫生填埋技术规范》建造和管理的垃圾填埋场进行处置的过程。
脱水污泥直接卫生填埋存在的主要问题是若含水率太高、总量较大，造成填埋体变形或滑坡、填埋气体/渗滤液收集管线堵塞、无法机械压实等危及填埋场安全运行的隐患，同时也将占用填埋厂库容，降低填埋厂使用年限，减少有限的填埋土地资源。新颁布的《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》（CJ/T 249-2007）规定“污泥用于城市生活垃圾卫生填埋场混合填埋含水率指标规定为≤60%”，达到此标准后脱水污泥方可进填埋场填埋。
在我国综合考虑各种处置方法的成本、对环境可能产生的影响等实际情况，尽管污泥填埋存在很多问题，目前仍然是污泥处置的主要方式。然而，污泥填埋过程产生的渗出液和臭气仍然存在环境风险，从某种意义讲，污泥填埋并没有最终避免环境的污染，只是延缓了污染产生的时间。所以，污泥填埋不应是长期依赖的处置方法。
1.2.3 焚烧
污泥的焚烧处置是指污泥在专用、非专用焚烧炉内进行热值利用的一个过程，包括焚烧后所产生飞灰的最终无害化处置。焚烧处理可以最大限度地实现污泥的减量化（残渣仅为原有体积的10%），并且完全灭杀病原微生物，使有毒的污染物被氧化，污泥灰渣中重金属的活性较污泥中要低很多，灰渣可作建材利用或填埋。
由于污泥含水率高，污泥热值难以自持燃烧，需要添加辅助燃料，实际应用中，污泥焚烧一般是跟当地垃圾焚烧、水泥及热电等行业的窑炉协同焚烧。污泥单独焚烧由于投资及运行费用高昂，易产生二英等污染物，破坏了污泥中含有的大量有利于植物生长的养分，污泥砂量大时对锅炉磨损严重；仅适用污泥泥质无法土地利用，用地紧张和经济比较发达的地区。目前，在日本由于土地限制污泥焚烧得到了广泛的应用。北京、上海、嘉兴、浙江等经济发达城市也有工程案例。
1.2.4 建材利用
污泥建材处置是指污泥直接作为原料制造建筑材料，经烧结的最终产物可以用于建筑工程材料和制品。建材利用的主要方式有：制砖、制作水泥的添加料等。
水泥生产水泥窑中的高温可以把污泥焚烧，再通过一系列化学物理反应使焚烧产物固化在水泥熟料的晶格中，成为水泥熟料中的一部分，以达到污泥安全处置的目的。污泥用于水泥熟料的烧制国内外已有大量成熟经验，我国北京、上海、杭州、柳州等均有污泥用于水泥熟料烧制的工程案例，实践证明掺加污泥生产的熟料制成的矿渣硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，质量完全符合国家有关标准。污泥用于水泥熟料的烧制其本质仍属于焚烧，污泥掺烧比例不高（小于20%），处置成本高昂，适用于无土地利用条件以及有现成水泥窑炉的地区。
制砖污泥除了有机物以外，还含有20%～30%的无机物，主要包含有Ca、Al、Fe和Si等成分。一般情况下，污泥中的灰分和化学特性与粘土比较的接近，可替代一定比例的粘土用作于制砖。污泥制砖有两种方法，一种是污泥焚烧灰制砖，另一种是污泥直接制砖，污泥直接制砖因为生产卫生条件差，相关的应用案例较少，常见的是以利用污泥焚烧灰制砖为主。
2 我国污泥处理处置需解决的问题
经过几十年的发展，欧美等发达国家的污泥处理处置技术已相对成熟，相关的法律和法规及标准规范已比较完善。而我国污泥处理大多是脱水后随意弃置，未进行规范化的处理处置，使得污水处理设施的环境效益大大的降低。从我国城镇污水处理厂污泥泥质，污泥能源及污泥处理处置投运机制等方面进行考虑，我国的污泥处理处置急需解决以下问题。
2.1 落实污泥处理处置的经费
污泥处理处置是整个城市污水处理工作中的重要组成部分，污泥处理处置设施的建设投资占到了污水厂总投资的一半以上，但是，我国污水处理收费并未包含污泥处置费用，致使污泥处理处置工作无法开展。为保证污泥得到妥善处置，政府应提供适当资金支持和收费保障，可考虑将污泥处理处置成本列入污水处理成本中，实施统一收费。
2.2 严格控制工业污染
城镇居民生活污水很少含有重金属，而我国多数城镇污水处理厂污泥重金属超过《农用污泥中污染物控制标准》（GB 4284-84），制约了污泥土地利用，无法实现污泥资源回收。城镇污水处理厂污泥重金属往往来至于工业废水，因此严格控制不能达到《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ 343-2010）的工业废水排入城镇下水道，积极鼓励产业升级，降低城镇污水处理厂污泥重金属含量，实现污泥循环利用。
2.3 加强污水处理厂的过程控制
我国城镇污水处理厂污泥大多含砂量高，砂对污泥厌氧消化、干化和焚烧设备磨损严重，严重影响整个处置过程正常运行，降低了设备的寿命和利用效率。污水处理厂内应在预处理阶段做好砂水分离，减少污泥含砂量，降低污泥处理处置过程运行成本。
3 结 语
通过以上对污泥处置技术的分析，我们不难发现，污泥土地利用、填埋、焚烧以及建材利用都各有利弊，在选择污泥处理处置方式时应因地制宜，以“稳定化、减量化、无害化”为目的，并宜利用污泥中的物质和能量，实现污泥的“资源化”；综合考虑污泥泥质的特征以及未来的变化、当地土地资源及环境背景状况、可利用的热电厂或水泥厂等工业窑炉状况、经济水平等各种因素，结合可以采用的处理技术，合理的确定本地区主要的污泥处置方式或组合。同时从污泥安全管理战略角度出发，需要考虑多种污泥处置方案，避免单一处置方式可能会使环境和政策遭遇到挑战。
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