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由于活性污泥法废水处理工艺，产生的剩余污泥量约占处理水量的0.3%-0.5%（含水率以97%计），产生的污泥数量十分巨大[1]，且污泥中含有大量重金属，病原菌及致病菌，同时伴有恶臭，若不加处理或处理不当极易造成二次污染[2]。同时污泥中含有的大量有机物，N、P、K等有利于植物生长的营养物质，如不能得到合理利用，势必造成资源的浪费[3]。如何将产量巨大，成分复杂的污泥进行合理的处理处置日渐成为世界性的难题。
污泥的处理处置的基本目的包括4方面的内容即减量化，稳定化，无害化，资源化。减量化是指通过污泥浓缩与脱水减少污泥处置的最终体积，以降低污泥处理处置费用。稳定化是指通过处理使污泥中的有机物、有害病原体、细菌等得到去除，使污泥稳定。无害化是指杀污泥中的灭病原微生物、寄生虫卵等对人体有害物质。资源化是指污泥自身含有大量植物营养成分，在处理污泥的同时实现变害为利[4]。
剩余污泥的常规处置方法包括：卫生填埋、焚烧与热能利用、土地利用、好氧消化与厌氧消化等[5]。对于污泥的处理处置，国外起步较早，以几个典型国家为例：德国城市污水污泥的处置方法主要有填埋法、农用法、焚烧法等，总体来说主要以填埋和农用为主[6]。根据资料[7，8]，英国污水处理污泥的年产量为110.7万t干污泥目前，英国42%的厌氧消化后污泥回用于农田，填埋所占的比例较小，只占污泥处理量的8%。[9]美国的污泥处理处置在近年，污泥的有效利用部分均逐年增加，至2010年达到70%。同时，污泥用于填埋或焚烧的比例逐年下降[10]。日本在污泥的处理与利用方面，主要是以填埋及土地利用为主。
2. 污泥除重金属主流工艺简介
目前国内外城市污泥中重金属处理研究方法主要集中在以下几个方面：物理方法、化学方法、动电技术及生物方法。下面就上述几种技术的原理、优缺点及应用状况做一简述。
（一）物理方法
物理方法即通过添加一定的钝化剂或化学制剂改变城市污泥中重金属的存在形态，使其达到重金属的稳定。一般包括石灰固化法、水泥固化法、自胶结固化技术等方法[16]。这些措施能够有效的减少重金属的有效形态，即容易被植物利用的形态。物理方法只是单纯的改变了重金属的化学形态，总量并没有降低。同时物理方法还存在资源浪费大，经济效益差等缺点。
（二）化学方法
化学方法的基本原理是对污泥添加化学品，通过提高污泥的氧化还原电位值并且降低PH值，使污泥中重金属的水溶性化合物，可溶性离子状态转换。沃兹尼亚克用1:1的盐酸与硫酸处理污泥，发现，铜，锌，镍，镉的去除率均高于60%，甚至100%。Cheang使用硫酸进行消化污泥热处理，去除率均高于50%。Abrego 采用硝酸研究污泥浸出，镍，去除率高，可达100%。
（三）动电技术
电动力学技术的基本原理是在固体液相系统中插入电极, 通过施加微弱直流电形成电场, 利用直流电场产生的各种电动力学效应, 使污染物发生迁移、并富集于阴极区, 从而将污染物去除。在电场作用下, 土壤液相将因电渗析作用向阴极迁移, 阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动, 这些过程统称为动电现象或动电过程, 在动电修复过程中, 主要的物质迁移有电渗、电迁移、自由扩散和电泳等作用。电动修复技术一般被用来处理渗透性较低的土壤，且不必向土壤中排放不利于环境保护的物质。
和萨利赫采用电动修复去除固体含量为百分之三十的污泥脱水中重金属，该方法适用于新鲜污泥更好；然而，久被放置的污泥，使用硝酸污泥酸化预处理后的电动修复，重金属去除率仍然很低，这进一步说明了分布中重金属污泥，电动修复影响的活动。
我们国家处于电动修复重金属污泥的初始阶段，如袁华山酸化污泥中镉，锌和铜在电动力的作用下的去除率进行了研究，发现5天后，经过硝酸酸化污泥脱水中的电场力，镉，锌和铜的去除率明显提高，分别比酸处理增加了11%，9%和6%。
（四）生物方法
生物方法是指通过植物或者微生物的络合，氧化，吸附等作用将污泥中的重金属溶滤出来。主要包括被污染土壤的植物修复法及生物淋滤法。其中植物修复法包括：植物稳定、植物挥发和植物提取三种类型。植物治污为清除环境中日益加剧的有毒元素，以及有机残留物带来的污染问题提供了一条新途径。同化学和工程治污方法相比，它的优点在于更为廉价，并能带来中长期的环境效益。因此，许多国家对利用植物治理污染的研究日趋重视。
总体而言，生物方法具有其他方法所不能比拟的运行成本低、重金属去除效率高，实用性强等优点，是处理污泥中重金属比较优越的方法。
参考文献
[1]王宝贞:水污染控制工程:北京：高等教育出版社，1994:303-305
[2]邓晓林等.上海城市污水处理厂的污泥处置途径探讨[J].中国给水排水2000,(16);19-22.
[3]王敦球 城市污水污泥重金属去除与污泥农用资源化试验研究.重庆大学博士学位论文，2004,1
[4]宋正清.浅析市政污泥的处理和处置.黑龙江科技信息，2003，208-209
[5]杨波 陈季华 奚旦立.剩余污泥的处理与处置技术.东华大学学报，2005,（4），126-128
[6]钱颖萍，联邦德国城市污泥处置的现状与趋向，上海给水排水，1992.1
[7]赵亚乾，R.D.Davis，英国污泥处置现状及其发展概述，给水排水，1998，24（9）
[8]Davis.R.D and Hall.J.E,“production,Treatment and Disposal of Wastewater Sludge in
Europe from a UK perspective“,European Water Pollution Control,1997,7(2)
中图分类号： U664.9+2文献标识码：A 文章编号：
引言：
我国城市污水处理厂和工业污水处理厂站中所用污泥机械脱水机的品种名目繁多, 大体有转鼓真空过滤机, 板框压滤机, 又分人工、半自动和自动板框压滤机多种, 辊压转鼓脱水机, 叶片式滤机, 带式压滤机, 离心脱水机等多种。
8 0 年代以来, 由于带式滤机有其优越性,我国城市和工业部门纷纷引进国外产品, 至1 9 8 5 年前后我国工业和城市部门消化吸收, 又制造了自己的产品。同时又以日处理1 0t 干污泥( 绝对干的) 量的不同污泥脱水机。带式滤机具有建设投资者, 耗用钢材较少, 装机动力容量少等特点, 并且使用稳定,污泥脱水处理成本较低等优点, 目前在城市和工业污水处理中的污泥脱水中广为应用, 另外, 离心脱水机也有体积小, 建筑面积小, 投资低等优点, 估计今后会在应用中显示其优越性, 但目前尚处于研制阶段。
污泥机械脱水的难点
初始污泥的含水率一般在96%~ 98%, 剩余活性污泥的含水率在99. 5%~ 99. 8%, 其水分一般由表面吸附水、间隙水、毛细结合水和内部结合水组成[9] 。经过浓缩作用和机械脱水后, 污泥的含水率仍高达70%~ 80%, 解决不了污泥干化时消耗大量能量的问题。国内外学者针对污泥脱水后含水率仍较高这一问题进行了大量研究, 田禹等通过真空过滤法测量比阻发现, 当污泥的含水率小于97%后, 污泥的比阻显著增大; 何培培等对污泥进行水解酸化实验、超声波法和离心法研究, 结果表明污泥的脱水性能受到污泥黏液层的可溶性蛋白质和蛋白质多糖影响; 董辉等认为污泥的颗粒大小会影响污泥的脱水性能; Houg hton 等的实验研究表明一定含量的胞外聚合物( EPS) 能提高污泥的脱水性能; U rbain 等的研究结果表明EPS 的含量与污泥的容积指数成正比; 而Pox on 等的研究则表明EPS 对脱水性的影响并不明显; 倪丙杰等认为当EPS 中的碳水化合物和蛋白质质量增加时, 污泥脱水性能变好, 但随着类脂的增加, 脱水性能变差。
上述研究结果表明当污泥的含水率较低时, 污泥中的固体物质可能会吸附在一起, 使其中的内部结合水的量变多,同时固体颗粒变大, 影响到污泥的过滤; 污泥中的有机物和微生物含量也会影响污泥的脱水, 当有机物含量较多时, 微生物的生长繁殖迅速, 胞外聚合物的含量增加。由于胞外聚合物是菌胶团之间连接的媒介, EPS 含量的增加使得菌胶团结构更加稳定, 而菌胶团是污泥网状结构的基础, 也就是使得污泥的网状结构更加稳定, 其中包含的水量增多, 并且较难脱去, 造成浓缩作用和机械脱水只能去除部分间隙水、表面吸附水和毛细结合水, 造成处理后的污泥含水率仍然较高, 因此污泥机械脱水的难点在于如何去除其余的毛细结合水和内部结合水。
机械脱水前处理方法
针对污泥的部分结合水较难用机械方法脱去这一难题,国内外学者经过大量的试验和研究, 提出了以下几种提高污泥机械脱水性能的前处理方法, 具体包括: 物理法、化学法、生物法。
1.物理法
物理法主要是通过物理的方法改变污泥的结构或者破坏污泥中微生物细胞, 降低污泥与水的结合作用, 从而释放出部分内部结合水。传统的物理法包括: 添加粉煤灰等物质、热处理法、冷冻法等。由于传统方法的技术比较成熟,在此就不做介绍了, 本文主要介绍几种新兴的方法, 如磁场法和超声波法。
超声波能在一定程度上有利于污泥的脱水是因为超声波使污泥中的菌胶团结构和微生物的细胞膜破坏, 改变了污泥的结构, 同时污泥中的内部结合水和吸附水变成自由水, 从而使得污泥的脱水性能有了很大的提高; 但是高强度、长时间的超声波处理可能会完全破坏菌胶团的结构, 使微生物中的黏性物质流到污泥中, 增加了其黏性, 还可能使污泥颗粒的比表面积过大, 吸附水量变多, 进而恶化了污泥的脱水性能。因此, 在实际应用过程中应选用适宜的超声条件, 如在低强度、短时间的超声处理下进行。
2.化学法
化学法主要是通过向污泥中添加絮凝剂改变污泥的絮凝特性来影响污泥的脱水性能, 化学絮凝剂按照试剂的化学组成可分为无机和有机絮凝剂; 按分子量的大小可分为普通絮凝剂和高分子絮凝剂, 其作用机理主要有压缩双电层、吸附架桥、网捕和卷扫作用。
当单独使用普通无机絮凝剂时, 污泥的絮凝效果不好且成本较高, 所以目前对无机絮凝剂的研究主要集中在聚复合铁盐、聚复合铝盐、聚复合铁铝盐等高分子无机絮凝剂上。文献[ 22- 24] 的研究结果表明, 使用铝盐、铁盐单独聚合或者不同阳离子之间聚合得到无机絮凝剂能提高污泥的过滤脱水性能。对于有机絮凝剂而言, 虽然合成高分子絮凝剂的絮凝效果较好, 但在使用后不易被微生物降解, 为污泥的后续处理带来困难, 因此, 部分学者把研究重点放在了改性天然高分子絮凝剂的研究中, Ca ldwel[ 25] 最早用阳离子淀粉和正磷酸通过热反应得到两性型改性淀粉天然高分子絮凝剂, 国内对此研究的起步较晚, 主要集中在对淀粉、木质素、壳聚糖的改性研究上。文献[ 26- 28] 主要介绍了我国改性天然高分子在非离子型、阳离子型、阴离子型和两性离子型上的发展, 从中可以得出改性天然高分子絮凝剂的研究重点是阳离子型和两性离子型絮凝剂。
3. 生物法
生物法主要是利用某些微生物的代谢产物能产生高效絮凝作用或者利用微生物的还原作用。国内外现在对生物法的研究主要包括向污泥中加入微生物絮凝剂、生物沥浸等。
结束语：
污泥机械脱水前处理方法能改善污泥的脱水性能, 决定了它在污泥机械脱水中具有十分重要的地位, 尤其物理法和生物法能使污泥的含水率降到45%~ 65% 左右, 并且不会造成二次污染, 使得它们成为污泥机械脱水前处理中较好的方法。然而, 仍有许多方面需进一步研究。
1.�磁场法和超声波法研究重点应集中在作用时间和作用强度的选择上, 其中磁场法应在低电磁强度、长时间的磁场处理条件下进行; 超声波法则在低强度、短时间的超声处理条件下进行。
2.�微生物絮凝剂法的研究重点应集中在新的絮凝剂菌种培养及菌种培养条件优化上; 生物沥浸的作用机理尚未明确,应着重研究其作用机理, 同时还应开发新的生物前处理方法。
3.�污泥的机械脱水是一个复杂的过程, 影响其脱水过程的因素很多, 如pH 值、有机物含量、粒径分布、含水率等, 这些因素之间相互影响, 使得单一使用某一种方法, 很可能达不到理想的效果, 所以未来的发展方向是各种方法之间的联用,以达到最好的脱水效果。
参考文献：
含油污泥一般指由各种原因造成的落地原油与泥土混合形成的污泥，或是在油田生产过程中排出的含油泥砂，是一种富含矿物油的固体物，主要成分为原油、泥和水。
在石油开采、运输、炼制及含油污水处理等过程中都能产生大量含油污泥。原油开采过程中产生的含油污泥主要来自三个方面[1]：一是原油从地层中携带至地面，在各类容器、大罐和污油池等地面设施中淤积；二是油井作业、集输油管道穿孔和盗油产生的落地原油。三是采油污水处理过程中产生的含油污泥，加上污水净化处理中投加的净水剂形成的絮体、设备及管道腐蚀产物和垢物、细菌（尸体）等组成了含油污泥。此种含油污泥一般具有含油量高、粘度大、颗粒细、脱水难等特点，它不仅影响外输原油质量，还影响注水水质，同时导致外排污水难以达标。
二、含油污泥的危害
含油污泥的组成成分较为复杂，污泥中一般含油率在10～50%，含水率在40～90%。污泥中含有大量原油、机械杂质、细菌、并含有苯系物、酚类、蒽、蓖、多氯联苯、二恶英、放射性核素等致癌性物质以及砷、汞、铬等有毒重金属元素。污水处理系统中还投加了大量的絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等药剂。
含油污泥体积庞大，若不加处理直接排放，不仅占用大量土地，而且不易分解的原油渗透扩散会对周围土壤、水体、空气和植被等环境因素造成严重的污染。含油污泥降解产生的挥发性有机物会在空气中聚集，危害人体健康。含油污泥的存在使回注水中悬浮物含量严重超标，堵塞地层，造成油层吸水能力下降，注水压力不断升高，同时使水井增注措施有效期下降，增加处理费用。
三、含油污泥处理技术现状
含油污泥的处理与处置的方法很多，处理工序一般是浓缩、调理、脱水、排放或综合利用。国外对含油污泥治理技术的研究较早，尤其是美国、加拿大荷兰等欧美国家，工艺技术比较成熟。而我国在这方面起步较晚，各油田含油污水处理系统中，有污泥处理设施的还不到四分之一，处理工艺、配套设备较为完善的还不到十分之一，正常运行生产的比例则更小。
1.国内常用的处理方法
目前，国内油田常用的含油污泥的处理方法主要是脱水干化之后直接进行填埋，而最终的无害化处置技术还没有形成规模。脱水干化的方法主要有以下三种：自然干化法、浓缩干化法和机械脱水法。
1.1自然干化法
含油污泥进入污泥存放池，经过长时间的静置后将上层的污水回收，底部污泥自然干化后人工清理外运填埋。这种方法需要很大的污泥存放池，在我国西部干旱地区的油田应用较多，不适应寒冷的北方地区和多雨的东部油田。此流程虽然简单，但是污水常会从池中溢出，容易造成环境的二次污染。
1.2浓缩干化法
浓缩干化法是含油污泥先经过污泥浓缩池，上层污水回收，下层污泥进入污泥干化场，经过渗水成为干泥。该处理工艺操作简单，运行平稳、投资少、运行费用低，但需要较大的干化场，否则污泥的蒸发时间不够，会使污泥的含水率较高，给清理运输带来困难。另外，如果浓缩池的污泥含油量高会堵塞干化场的深水层孔隙，水无法透过渗水层，干化场则失去作用。
1.3机械脱水法
机械脱水法是将经过浓缩、沉降以后的下层污泥经过机械脱水，用到的脱水机械主要有：真空过滤脱水机、板框式压滤脱水机、带式压滤脱水机以及卧式螺旋卸料离心机。具体选择何种类型的脱水机械，应根据污泥的沉降性质、污泥粒径分布、现场条件，综合考虑技术、经济、环境和运行管理等因素，全面分析作出合理的选择。
2.无害化和资源化处理利用
目前，国外应用比较成熟的含油污泥无害化处理和综合利用的方法主要有：溶剂萃取法、热化学洗油、焚烧法、生物法、固化法、焦化法、含油污泥调剖等，这些方法的可行性和操作性已受到很多学者的关注。国内在含油污泥的资源化利用方面仍处于研究与应用的试验阶段。
2.1溶剂萃取法
萃取法是利用“相似相溶”原理，选择一种合适的有机溶剂作萃取剂，将含油污泥中的石油类有机物从污泥中分离出来，然后蒸馏回收萃取剂进行循环使用，并回收利用分离出来的有机物。
2.2热化学洗油
热化学洗油是将含油污泥加水稀释后在加热和加入一定量化学药剂的条件下，使油从固体表面脱附或聚集分离的污泥除油方法，在含油量较高、乳化较轻的落地原油和油砂等的回收油处理中应用较多。采用化学热洗可将油泥中的油、水、泥三相分离，回收其大部分油品，实现资源化，不足之处是仍存在二次处理问题。
2.3焚烧法
焚烧是利用污泥中有机成分高、具有一定热值的特点来处理污泥。含油污泥焚烧主要分为三大类[5]：一是脱水后直接进焚烧炉焚烧；二是将脱水污泥先干化再送进焚烧炉燃烧；三是将污泥与其他可燃物（如煤）混合作燃料。
2.4生物法
生物处理含油污泥是利用微生物降解石油烃类有机物为无害的土壤成份而减少含油污泥对环境的危害。主要有三种处理技术：土地处理法法、堆肥处理法和污泥生物反应器法。
2.5固化法
1 前言
近年来，为加快黑龙江省可持续发展战略目标的实施，促进黑龙江省水资源优化、保护环境，黑龙江省已经建设了多家污水处理厂，以减少污水在城市内流向对浅层地下水的污染。文昌污水处理厂处理的主要是哈尔滨市马家河沿线的居民生活污水。本文以该厂为例，分析污水处理厂每天产生的大量污泥存在的实际问题，通过实地调查，研究黑龙江省污水处理厂污泥存储、处理技术等现实问题。
2 文昌污水处理厂工艺及流程
哈尔滨市文昌污水处理厂位于哈尔滨市太平区东大坝外，总规划占地面积58.5万平方米。文昌污水处理厂的一级处理工艺技术从法国得利公司引进，采用自然沉淀工艺。主要有粗格栅间、提升泵站、曝气沉砂间、初沉池、污泥浓缩池、污泥脱水间等构筑物；二级处理工艺技术采用活性污泥法。主要有A/O池、二沉池、接触池、二次提升泵房、污泥浓缩脱水间、污水回用处理间等构筑物。文昌污水处理厂的产污环节主要在一期处理的曝气沉砂间、初沉池、二期处理工艺的A/O池 、二沉池、鼓风机房、污泥回流泵房、污泥浓缩脱水工段。
3 文昌污水处理厂污泥处理现状
目前，文昌污水处理厂由于设计缺陷、缺少污泥处理处置的建设和运行经费，污水处理收费标准达不到污泥处置运行费用的要求，缺乏污泥处理处置建设和运行经验，缺少相应的技术标准、规范和污泥处置专项规划等原因，当前，文昌污水处理厂污泥处理已经成为企业面临的首要难题之一。现状是大量污泥堆放在露天，散发大量的臭气，视觉污染极其严重，污泥未经处理随意堆放，经过雨水的侵蚀和渗漏作用，极易对地下水、土壤等造成二次污染，直接危害人类身体健康。而且，由于污泥大量采用填埋和弃置堆放方式，部分已造成生态环境的安全隐患、占用土地和填埋场运行困难等问题，已经成为文昌污水处理厂面临的主要难题。
4 城市污水处理厂污泥处置方法
4.1 污泥土地利用
土地利用包括林地、垦荒地、育苗、观赏植物、草皮、草地、公园、高速公路绿化带、高尔夫球场、土壤改良和盐碱地修复，以及采石场、漏天矿坑的固定及用于恢复植被等。被最广泛采用的利用方式主要为林绿地利用和土壤改良修复运用。
4.1.2 污泥填埋
根据《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17-2004）要求，城市生活垃圾填埋时，每层压实后，应该采用粘土覆盖，厚度为20～30cm。覆盖土必须满足《城镇污水处理厂污泥处处置 混合填埋用泥质》（CJ/T249-2007）中有关要求。污泥处理后的产品完全可以满足《城镇污水处理厂污泥处处置 混合填埋用泥质》中的有关要求，可以作为垃圾填埋厂覆盖土。
4.1 城市污水处理厂污泥处理方法
4.1.1 污泥厌氧消化
污泥厌氧消化技术利用兼性菌和专性厌氧菌（甲烷菌）把污泥中的有机质转化为沼气和二氧化碳，并将产生的沼气，沼气是有机物在厌氧条件下经厌氧细菌的分解作用产生的以甲烷为主的可燃性气体， 是一种比较清洁的燃料， 1m3沼气燃烧发热量相当于1 kg 煤或是0.7 kg 汽油。
污泥厌氧消化可以稳定污泥的泥性，降低污泥含水率，提高污泥的脱水效率。厌氧消化后污泥在园林绿化、农业利用前，还应按要求进行无害化处理。目前，厌氧消化在实际工程中的应用主要包括污泥中温厌氧消化、高负荷消化和两级消化等，各种形式的污泥厌氧消化已在全国大型污水处理厂规模化应用。
4.1.2 污泥热干化处理
污泥热干化就是用热能将污泥烘干， 干化后的污泥呈粉末或颗粒状， 体积仅为原来的1/5～1/4。热干化高温杀菌很彻底， 并且可以改善污泥性能， 产品可作为肥料进行土地利用， 也可作替代能源， 还可以结合其他处理方法一起进行更经济的污泥处理。但是需要大量燃料， 运行费用较高。
（1） 污泥干化焚烧
传统的脱水泥饼直接焚烧处理， 因泥饼发热值太低， 需加入辅助燃料以维持过程的自持进行， 导致处理成本明显增加。与之相比， 如采用预干燥-焚烧处理技术， 在能量消耗及处理成本方面均有明显的优越性。
（2） 污泥干燥造粒
污泥造粒工艺之污泥在干燥后， 又进行破碎造粒处理。通过干燥造粒工艺， 并向污泥中添加必要的氮、磷、钾等营养成分， 将污泥加工成复合有机物。大大提高了污泥的肥效和经济价值， 是污泥处置的有效途径和发展方向。
4.1.3 污泥高温好氧堆肥发酵
高温好氧发酵是在污泥中加入一定比例的膨松剂和调理剂（如秸秆、稻草、木块或生活垃圾等），通过好氧微生物群落在潮湿、有氧环境下对废物中的多种有机物吸收、氧化、分解，转化为腐殖质。好氧分解主要是利用嗜热细菌群，分解氧化有机物，达到稳定化的处理效果，同时释放出大量的能量。有机物生化降解的同时伴有热量产生，堆肥物料温度上升至55～65℃，致使病原菌和寄生虫卵死亡。
5 解决文昌污水处理处理厂污泥处置的有效途径
文昌污水处理厂产生的污泥量为293吨/天，含水率为80%。由表1污泥检测结果表明，哈尔滨市的污水处理厂的污泥属于典型的城市生活污水处理产生的污泥，有机质含量高，氮、磷、钾等营养元素含量可观。
表1 哈尔滨文昌污水处理厂污泥检测结果
经高温好氧发酵处理后的产品可以资源化利用，且用途很广，可以植物造林、垃圾填埋场覆土、牲畜圈垫土、公路边坡绿化土等等，产品中的有机质和氮、磷、钾等营养物质得以循环回用于大自然。
6 结语
污泥是一种很有利用价值的潜在资源，许多国家都在大力发展污泥处理处置和利用的各种技术。一种有效的污泥处置方法，应当兼顾到环境生态效益、社会效益和经济效益。文昌污水处理厂应当根据实际情况采用不同的处理方法，尽量走资源化的道路，减少对环境的影响，避免形成二次污染。
参考文献
1.污泥处理的意义
我国“十一五”规划的重要目标就是建立资源节约型、环境友好型的社会。其中，作为城市可持续发展重要内容的环境保护、水体质量保护、污水处理、中水回用等问题日益受到人们的关注。随着城市经济发展的加速，企业污水的产量不断的加大，随着城镇污水处理规模的日益加大，污水处理后剩余的污泥量越来越多。如何对这些污泥进行有效的处理，既关系到城市环境的保护，也关系到了资源的有效利用。污泥是在污水处理的过程中产生的，不同污水处理方式下产生的污泥的量也是不一样的，但平均下来，污泥量一般占到处理污水量的0.3%-0.5%。这些污泥既含有大量的寄生虫、重金属等有害物质，也含有大量的氮、磷、钾等植物营养元素。如果不加处理的将这些污泥随意排放，不仅对会造成严重的环境污染，威胁到城镇居民正常的生产生活，也会造成资源的浪费。这与我国以环境保护和资源的合理利用为原则的可持续发展道路是不相符合的，因此，如何在保护环境的同时实现污泥资源化，是我国在进行污泥处理时应该注意的问题。可以说，我们期望的污泥处理办法应达到如下效果：妥善处理有害物质、易腐化发臭的有机物质，合理利用有用物质。
发展循环经济、构建资源节约型和环境友好型社会要求实现污泥减量化、稳定化、无害化三化的同时，也实现污泥的资源化。目前，我国对污泥的利用主要体现在以下几个方面：如将污泥用于果园、林地、农田等，实现污泥资源的土地利用价值；将污泥用于水泥制造、陶瓷制造、瓷砖制造等，实现污泥的建筑材料利用价值；还有的将污泥用于热能制造等，这些措施都很好的实现了污泥的资源化[1]。
2.传统污泥处理方法
传统处置方法通常将污泥用于填埋、焚烧、天海以及土地利用等方面[2]。这些方法对处理污泥起到了一定的作用，然而，随着国家对环境保护力度的加大，这些方法的弊端也日益暴露出来，这些方法在很多方面并不能达到国家对环境保护制定的标准。
2.1 填埋法
填埋法在初期对污泥处理发挥了巨大的作用，经过40多年的发展，污泥的土地填埋技术也得到了极大的发展，且日趋成熟。然而，填埋技术自身的很多缺陷是无法克服的。利用土地填埋技术对污泥进行处理的前提条件是选择一块合适的土地进行填埋工作。然而，随着我国经济的发展，人们生活水平的日益提高，大批的农村居民涌入城镇，随着人们对住房需求的加大以及政府各种建设项目的增多，城镇的空闲土地面积越来越少。污水排放量的增加直接导致了污泥产量的急剧增加，在人口稠密的城镇地区选择大面积的空闲土地进行填埋工作并非易事。此外，采用土地填埋法处理污泥还需要将污泥运到填埋现场，运输费用也是一笔很大的资金投入。选址难以及运输成本高这两个因素限制了土地填埋法的广泛应用。更重要的是，填埋法将污泥填埋在地下，并不能从根本上避免环境的污染，只是在一定程度上减缓了环境污染的进度。例如：对污泥中的有害物质不加处理便直接将污泥埋在地下，这些有害成分便会渗透到地下水中，对地下水造成一定的污染。总之，土地填埋法的上述弊端决定了这种方法并不是污泥处理的最佳途径，其发展市场极为有限，最终将被更合理的污泥处理方法所取代。
2.2 污泥焚烧
污泥焚烧法主要是通过污泥中含有大量的有机物，而这些有机物又易于燃烧的特点对污泥进行处置的。污泥燃烧法是处置污泥比较彻底的一种方法，主要是分为两大类的：一种是脱水污泥直接送焚烧炉进行焚烧，另一种是将脱水的污泥先干花，除去其水分，然后再进行焚烧。至于选择何种焚烧方式，应根据焚烧时的具体情况进行。和其他的污泥处置法相比，污泥焚烧法有很大的优势，如，通过污泥焚烧法能够迅速降低污泥的现存量，且焚烧污泥后的产物不含细菌，也没有异味。然而，用焚烧法对污泥进行焚烧对焚烧设备和焚烧条件要求是相当严格的，操作也比较麻烦，资金投入也比较大，不具备推广应用的现实条件。与此同时，由于污泥中含有大量的有机物，因此，虽然焚烧后的产物不会污染环境，然而污泥在焚烧过程中却产生了很多有害气体，如二氧化硫、二氧化碳等，这些气体就会对大气造成二次污染，污泥焚烧过程中也将有用的营养物质焚烧掉了，没有实现污泥的资源化[3]。这些弊端都限制了污泥焚烧法的广泛应用，一般情况下，只有在其他方法使用受限的情况下，才会考虑使用污泥焚烧法对污泥进行处理。
2.3 海洋排放法
通过海洋排放法实现污泥的处理常见于一些临海的地区，这些地区的污水处理厂处理过污水后，直接将剩余的液态污泥排入大海中。英国、美国和日本由于地理位置原因，多采用海洋排放法对污泥进行处理。然而，随着人们环保意识的提高以及人们对全球一体化这一概念认识的加深，海洋排放法遭到了社会各界人士的强烈反对，各个国家也命令禁止通过海洋排放法处理污泥，以保护人类共同生存的生态环境。海洋排放法并没有从根本上解决问题，而是将问题转移到了海洋。虽然将污泥排入海洋表面看似乎是处理了污泥，但由此却引发了一系列的问题。污泥进入海洋后，直接污染海洋，导致海洋水质恶化，许多水生物的生存遭到了严重的威胁。鉴于此，各个国家都制定了相关的法律法规，严禁向海洋排放污泥，保护海洋环境。
2.4 土地利用
随着我国经济的发展，人们生活水平的提高，大量的农村居民涌入城镇，使得城镇的空闲土地急剧减少。然而，依然存在一些的土地类型可以接纳污泥，实现污泥的资源化。如城镇的农业用地、牧业草地以及一些绿化带等等，污泥中丰富的氮、磷、钾等元素是很好的植物营养物质，因此，可以把污泥当做肥料用于这些类型的土地。然而，污泥中也含有大量的有害物质，如重金属、寄生虫等，将污泥不加处理的用于这些类型的土地，容易造成土地的污染，并且有些有机物特别难降解。因此，如果想将这些污泥用于土地，实现其土地利用价值，必须对污泥进行处理，防止污泥中的重金属以及寄生虫等有害物质对土地及其上的作物造成二次污染，真正实现污泥的资源化[4]。
3.污泥资源化利用途径探讨
3.1污泥低温热解制油技术
国外在实现污泥资源化上，远远领先了我国的技术水平，我国应学习外国先进的污泥处理技术，改善我国污泥处理现状，保证可持续发展的顺利进行，早日实现资源环境保护型和资源友好型社会的建设。污泥低温热解制油技术是由国外引进的，主要指的是通过无氧加热技术对污泥进行加热，使其达到一定的温度，然后使污泥在干馏和热分解的作用下分解成油、反应水、不凝性气体以及碳四种产物，然后对这四种产物尤其是油进行合理的利用。这种方法很好的实现了污泥的资源化，并且在这个过程中，产生的油和碳的化学性质都十分稳定，保证了污泥低温热解技术进行过程的安全性，生成物碳可以作为能源参与到对污泥加热的过程中作为补充能源。鉴于该技术的安全性、无污染性以及科学合理性，世界上各个国家都开始了对该技术的研究，其发展前景十分广阔。
3.2 污泥合成燃料技术
城镇污泥中含有大量的有机物，这些有机物如果作为燃料，将会释放出大量的热量。因此，如果能够合理提取污泥中的有机物制成燃料，一方面可以为我国燃料市场做出贡献，另一方面还可以防止污泥燃烧产生二氧化硫、二氧化碳等气体污染大气。污泥合成燃料技术正好解决了这个问题，污泥合成燃料技术主要是将污泥放至高温气化炉内进行燃烧，而不是直接对污泥进行燃烧处理。在高温气化炉内对污泥进行燃烧，可以防止污染，与此同时，作为煤型粘结剂的污泥还可以改善高温下煤型的内部孔结构，在一定程度上提高煤型的气化反应，使煤渣中残碳的含量大大降低了。通过这种方式产生的燃料，其在燃烧过过程中产生的烟气中的有害物质可以通过常规的气体净化装置除去，避免对大气造成污染，污泥合成燃料技术为实现污泥的资源化利用开辟了一条新的道路。
[中图分类号] F275 [文献标识码] A
在污水处理技术逐渐完善和成熟的今天，污水处理过程中产生的大量污泥已经逐渐引起了人们的注意，城市污泥以其量大、成分复杂成为处理难题。如何进行污泥减量化、无害化甚至可以作为一种资源循环利用？经过人们对这一课题的不断探索，污泥处置技术日趋成熟化，现存的污泥处置技术有投至海洋、填埋、焚烧、好氧堆肥、干化处理等。以上各种污泥处置方法各有千秋，如何选择一种合适的污泥处处置方式，应该从处理成本、对环境的影响程度、无害化处理程度、再次利用程度及处理工艺几个方面进行考虑。
1 投至海洋
该方法多出现与沿海地区，将未经处理的污泥直接海洋，对于沿海地区来讲处理费用较少，比较经济实惠。但是，将污泥转移到海洋中，首先会严重影响沿海风景，其次对海洋会造成严重的污染从而破坏海洋的生态环境，更甚者，若不进行无害化处理，就会存在潜在威胁，不符合人们绿色环保的理念。同时，从污水处理厂出来的污泥中含有大量的N、P等元素，这种方法也造成了一定程度的浪费。
2 填埋
将含水污泥直接运送至垃圾填埋场进行填埋，这种方法的优点是：简单易行，容易实现；处理工序少，处理效率高；对于污水处理厂距垃圾填埋厂较近的情况，处理费用低，比较经济。但是从其他方面考虑，它又存在着很多弊端：这种方法实际上只是延缓了污染，并不能从根本上解决污泥对环境的污染问题；对于垃圾填埋场距污水处理厂较远的情况，需要很大一部分运输费用；由于从污水处理厂运出的污泥含水量较高压实起来比较困难，因此一般填埋采用污泥和黏土分层交叉间隔填埋；填埋未经处理的污泥也可能会引起疾病等一些卫生问题；针对于以上方法的特点，国家对填埋污泥含水量限制力度有所提升，现在污泥进行预处理之后进行填埋，预处理的目的主要是降低污泥的含水率，部分预处理也能对污泥进行一定的无害化处理。
3 焚烧
该方法是指污泥与一些辅助燃料以一定的配合比配合之后燃烧。该方法的优点是：污泥经焚烧后，可以有效达到减量化目标；污泥作为燃料燃烧可以产生热量，若对这部分热量进行利用，可以从一定程度上减少不可再生资源的损耗。但其本身也存在着如下几个缺点：首先，污染治理中有一条极其关键的原则即要避免二次污染，而污泥焚烧时产生的废气会对环境造成了二次污染；其次，湿的污泥热值低也不容易燃烧，污泥与一些辅助燃料混合后进行焚烧，需要大量的辅助燃料，不经济合理。
4 高温好氧/缺氧堆肥发酵工艺
通过将污泥与一些有机物（如：秸秆）等结合进行堆肥，降低污泥含水率，将污泥中的有机质进行固化，同时高温环境可以杀死几乎所有虫卵和细菌等。经处理之后的污泥进行筛分，粒径达到一定标准后可作为营养土出售。由于厌氧堆肥过程会产生特别难闻的气味，因此现在多采用好氧堆肥技术。此方法的优点为：处理工艺简单，易于实现；将污泥处理之后变成一种可利用的资源，实现了污泥的再利用；不会对环境造成二次污染；若作为营养土出售，还可以产生一定的经济价值。从另一方面讲，它存在不可避免的劣势：由于堆肥需要10天～15天的发酵过程，这就给污泥处置带来了局限性，影响了污泥处理的速度，所以，污泥处置场的处理能力会受到很大的限制，若要增大日处理量，从一定层面上讲就要扩大污泥处置场规模；该方法通过发酵过程可以将污泥中的部分有害物质除去，将所含有机物转化为植物易于吸收的无机物和小分子有机物，并不能除去污泥中的重金属，因此，对于处理工业废水排出的污泥不宜作为营养土，如直接用于农作物的施肥，恐造成重金属的富集作用。
生物淋滤法是现阶段除去污泥中重金属的一条出路，即利用微生物的代谢作用将污泥中的不溶固体转变为可溶组分，然后，过滤将滤液滤出，以达到除去污泥中重金属的目的，因此需要在污水处理厂对污泥进行生物淋滤预处理，不过，此方法会加大污泥处理的成本，若将处理后的营养土出售，不具有经济优势，同时，高浓度的重金属滤液的处置又是一个难题。除直接利用处理后产物――营养土以外，也可以利用发酵技术产生的沼气，利用污泥产生的清洁燃料也是一种不错的选择。
5 污泥干化处理
将含水率较高的污泥用热气加热，逐渐干化，污泥干化后在化学性质、微生物学质量、农业价值和可接受程度等方面都有极大改善，处理后的污泥与水泥生产中的煤粉物理性质接近，可以考虑供水泥厂使用。此方法除了要在物理性质和化学性质方面对污泥进行改善，更重要的是处理后的污泥要具有良好的力学性质。此方法处理污泥方面的优势为：处理彻底；处理产物可利用，变废为宝，可带来经济效益。劣势为：干化可以使用沼气天然气煤炭等作为原料，设备对安全的要求较高，在干化过程中需对安全严格把关。
参考文献：
[1]上海市政工程设计研究院.污泥处理处置技术研究进展[M].化学工业出版社，2005，10.
1 含油污泥的产生和危害
1.1 含油污泥的概念
含油污泥是指被丢弃的含油固体和泥状物质。含油污泥主要来源于人类对石油的生产和销售活动。人们在开发利用石油以及制造石油产品的过程中，都会不可避免地产生含油废弃物[1]。
1.2 含油污泥的产生
目前我国油田开采均采用早期注水保持地层压力的方法[2]。随着油田的深度开采，采出原油中的含泥水量越来越高在联合站的原油脱水处理过程中会产生大量的含油泥砂，这些泥砂一般存在于沉降罐的底部，通过定期清罐，可对其进行处理。
1.3 含油污泥的危害
含油污泥对人类的危害主要表现在以下几个方面[3]：（1）侵占土地。含油污泥不加处理地占地堆放，势必堆积量会越来越大，占地越来越多。另外在堆积过程中易产生甲烷气体，如不加注意，容易发生燃烧和爆炸事故。（2）污染土壤。含油污泥的占地存放，有害组分容易污染土壤。（3）污染水体。含油污泥随天然降水流进河流、湖泊，或因较小颗粒随风飘移、落入水域，会造成地面水的污染；含油污泥如落人土壤，进入地下水，就会使地下水受污染；废渣直接排人河流、湖泊或海洋，其危害更大。（4） 污染大气。含油污泥在适宜的温度和湿度下，某些有机物被微生物分解，释放出部分有害气体。同时细粒、粉末受到风吹日晒可以加重大气的粉尘污染。
2 含油污泥的处理技术
含油污泥是油田开发及储运过程中产生的重要污染物之一，也是影响油田及周边环境质量的一大难题。由于各油田污泥种类及油田环境的差异，目前各油田采取的处理污泥的措施也不尽相同。
2.1萃取分离法
萃取分离法是国外研究并已成功应用的一种油田污泥处理方法[4]。在此工艺中，来自油田污水处理系统的含油污泥，经过浮选处理后，污泥可被分为三部分：回收水、尾泥、浮渣。处理后回收水中的悬浮物含量得到降低，其中的有机物含量很低，可回收到污水处理系统进行重新利用；尾泥主要由大颗粒的无机物质组成，其中有机物含量很低，可以压滤成饼后做填埋处理；分离出来的浮渣则集中了绝大部分的原油、有机物以及大部分的轻质悬浮物，另外还有部分水。
2.2 热水洗涤法
热水洗涤法是美国环保局处理含油污泥优先采用的方法，国内目前主要用于含油土壤的处理。其方法是通过热碱水溶液反复洗涤含油污泥，再通过气浮实施固液分离。一般洗涤温度控制在70℃，液固比2：l，洗涤时间20min，能够将含油量30%的土壤洗至残油率为0.3%。
2.3 化学破乳回收法
采用化学破乳一热洗一机械三相离心分离技术来进行含油污泥的处理，原油的回收率可达到98%。分离出来的油可回收利用，水相可重复利用，固相达标后可进行掩埋处理。机械三相分离出的水回用于含油污泥处理中，不仅可降低提取剂和破乳剂的用量，减少排污量，还可降低污泥处理的成本。
2.4 固液分离法
一般油田联合站产生的含油污泥含油量达10%以上，据油田工作经验，含油大于6%即有回收价值阻。实验证实，对于含油污泥通过掺入一定比例的水以后，投加无机混凝剂（PAC，PAF，PAM 等）或有机高分子絮凝剂（FA，FC等），在一定增温措施下可进行污油回收。
2.5 浓缩干化法
浓缩干化法是一种传统的污泥处理工艺，主要是通过自然沉降去除污泥颗粒间隙中的水，这部分水一般占污泥含水的70%左右，通过浓缩处理可以使含水率降到95%左右，然后将浓缩后的污泥自然风干、填埋EIs。
2.6 热处理和热解吸技术
热处理和热解吸技术是上世纪90年代初国外迅速发展并获得应用的工艺。主要有Heuer等开发的包含低温（107--204℃）一高温（357--510℃）、加热蒸发--冷凝步骤的含油污泥处理工艺：（已在欧洲多个国家申请专利），Krebs及Geory等人利用锅炉排放热废气干燥含油泥饼的专利技术及Term Tech热解吸工艺引。
2.7 固化处理
这种处理方法能够较大程度地减少含油污泥中的有害离子和有机物对土壤的侵蚀和沥滤，从而减少对环境的影响和危害。环境专家认为，安全土地填埋场最好接受经固化处理的含油污泥，对于含油量较低的污泥一般可优先考虑采用固化装置（因为污泥中的油资源没有得到利用），特别适合于采油污泥及含有NaC1、CaCl2等盐类较高的含油污泥的处理。
2.8 脱水焚烧处理
我国绝大多数炼油厂都建有污泥焚烧装置，对于含油污泥焚烧前应经过污泥脱水，处理过程为：将含油污泥放入污泥浓缩罐，同时适当加温（约60℃），并投加絮凝剂（PAC或有机阳离子絮凝剂）。
2.9 微波处理技术
利用微波可对含油污泥进行处理。微波热效应的特点是加热速度快、反应灵敏、加热均匀、效率高、选择性好。利用微波的特性对含油污泥进行干化和脱水，使污泥中的油水乳状液破乳分离，实现油、水、渣三相的分离和资源化利用。
2.10 生物降解技术
含油污泥的特征污染物是石油烃类E，在自然条件下石油烃类可发生生物降解而达到逐渐自净，但降解过程非常缓慢，若能优化某些环境条件则可大大提高烃类的生物降解速度。
2.11 地耕法
采用地耕法处理含油污泥，一般都要投加肥料以平衡土壤中的C：N：P比，并调节土壤湿度及pH值以优化烃类的生物降解条件，耍翻耕土壤使之充氧并使烃类在土壤中混合均匀。
参考文献：
[1]徐玉朋.含油污泥的综合治理[J].石油库与加油站.2004.8（13）43～44.
中图分类号：[TU992.3] 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0021-02
1.引言
1.1 神华煤化工污水装置AO工艺的介绍
污水处理装置接纳的污水包括甲醇装置、烯烃分离装置、其它装置初级雨水池、集水池生活污水。污水装置设计处理量400 m3/h，进水COD 700～1000mg/L，氨氮 180～230mg/L，PH 6～9。出水COD≤60mg/L，氨氮≤1.5mg/L，PH 6～9mg/L，出水全部符合国家一级标准。装置采用“预处理+A/O（前置反硝化）+曝气生物滤池（BAF）”处理工艺，附属装置有污泥处理和加药系统，处理后的污水直接进入回用水装置。
1.2 AO工艺的工作原理
生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨态氮转化为N2和NxO气体的过程。其中包括硝化和反硝化两个反应过程。
污水装置采用“硝化-反硝化”为核心的A/O法生物脱氮处理工艺，将反硝化前置。A/O法生物去除氨氮原理是充氧的条件下（O段），污水中的氨氮被硝化菌硝化为硝态氮，大量硝态氮回流至A段，在缺氧的条件下，通过兼性厌氧反硝化菌作用，以污水中有机物作为电子供体，硝态氮作为电子受体，使硝态氮被还原为无污染的氮气逸入大气，从而达到最终脱氮的目的。
硝化反应：NH4++2O2NO3-+2H++H2O
反硝化反应：6NO3-+5CH3OH5CO2+7H2O+6OH-+3N2
1.3 微生物镜检的意义
微生物在污水处理厂生化系统调试、后期稳定运行和工艺调整过程中，起着很重要的指示作用，通过镜检活性污泥中的微生物状况，可以获得该活性污泥的相关性状信息，对生产起到一定的指导作用[1]。因此，观察活性污泥微生物的生物相况可以直接了解到，活性污泥处理污水的运行情况。同时，根据观察到的微生物，对生产进行调控。本文本将传统微生物污泥负荷的计算理论与显微镜观察到的微生物出现的环境相比对，对传统AO工艺污泥负荷进行优化，通过改进后的污泥负荷计算，调整污水处理工艺运行。
2.污泥负荷
2.1 污泥负荷的概念
污泥负荷是指单位质量的活性污泥在单位时间内所去除的污染物的量。污泥负荷在微生物代谢方面的含义就是F/M比值，单位kgCOD（BOD）/（kg污泥.d）。我们可以暂时把微生物比作“村民”，BOD比作“食物”[2]（表1）。
由此，可以知道控制微生物的数量不是人为的，而是确定于来水BOD的数量。因此，能够准确掌握污泥负荷的计算，对生产调节起到决定性的作用。
2.2 传统污泥负荷的计算和存在问题
污泥负荷（F/M）实际应用中是以BOD-污泥负荷率（Ns）来表示的即：
Ns=（QLa+CH3OH）/（XV）（kgBOD5/kgMLSS・d）
式中：Q-污水流量（m3/d）
V-曝气容积（m3）
X-混合液悬浮固体（MLSS）浓度（mg/L）
La-去除有机物（BOD）浓度（mg/L）
CH3OH-甲醇投加量（kg/d）
但实际运行生产中，AO工艺消耗来水有机物分为两种生物反应：1、微生物的合成消耗有机物2、微生物进行反硝化反应消耗有机物。单纯使用以上污泥负荷的计算公式会忽略掉微生物反硝化反应所消耗的有机物，而反硝化反应所消耗的有机物是不参与微生物合成的。
因此，在AO工艺中使用以上计算公式可能会造成计算数值误差较大，对实际生产参考性较差。
2.3 优化后的AO工艺污泥负荷计算方法
为避免将A池反硝化所消耗的BOD计算在内，因此可以通过进出O池的污染物浓度的去除量来计算微生物合成所需BOD总量。由于需进行污泥回流和硝化液回流，因此在可在O池前后比做动态平衡状态，使用A池至O池回流污水COD的浓度进行计算。由于A池消耗较多的BOD，为了提供O池微生物的合成，因此选择在O池内投加甲醇维持系统内微生物活性（图1）。
优化后的计算方法如下：
Ns=[（Q1+Q2+Q3）La+CH3OH]/（XV）（kgBOD5/kgMLSS・d）
式中：Q1-调节池进水流量（m3/d）
Q2-硝化液回流流量（m3/d）
Q3-污泥回流流量（m3/d）
V-曝气容积（m3）
X-混合液悬浮固体（MLSS）浓度（mg/L）
CH3OH-甲醇投加量（kg/d）
La-去除有机物（BOD）浓度（mg/L）
2.4 污泥负荷计算方法对比和修正
选取一段时间的污泥负荷计算对比如（表2）：
通过以图2、3表可以发现，在脱氮除磷工艺中，传统污泥负荷的计算方法会较优化后的污泥负荷计算方法偏高。通过镜检微生物对照可以发现，正常污泥负荷在0.1～0.2（kgBOD5/kgMLSS・d应该出现的微生物（生化系统运行正常），如：钟虫、J纤虫、累枝虫、吸管虫等微生物并没有出现，取而代之的是较多低负荷0.05BOD5/kgMLSS・d以下的微生物，如表壳虫、磷壳虫、轮虫。优化计算后，在污泥负荷在0.07BOD5/kgMLSS・d的时候，出现了由低负荷微生物菌群至正常污泥负荷的过渡，微生物菌群主要以表壳虫、磷壳虫、轮虫为主，同时出现了少量的钟虫。
优化计算后的活性污泥微生物，通过镜检微生物对照较传统计算方法的污泥负荷更为接近。主要原因是：传统计算方法并未考虑系统在A池进行的反硝化反应，因此计算后的污泥负荷会较实际值会有所增加，优化后的计算方法排除了反硝化在系统内的影响作用，计算后的结果更符合微生物实际生长状态。
2.5 污泥负荷主要影响指标
通过优化后的污泥负荷计算方法，更加符合微生物生长的规律。系统由A池至O池正常运行下，始终处于动态平衡状态，通过污泥回流和硝化液回流，O池末端BOD基本消耗殆尽。因此，通过计算O池前后端消耗的BOD浓度，可以更加准确计算出污泥的生长负荷。通过以上曲线可以看出，A池至O池的BOD曲线与计算后的污泥负荷趋势基本一致。
加大甲醇投加量，污泥负荷走势会发生变化。1、少量或不投加甲醇作为碳源的情况下，污泥负荷走势会主要决定于进入O池的BOD浓度。2、如甲醇作为污泥的主要碳源，如系统停工检修无上游来水的情况下，通过优化后的公式Ns=[（Q1+Q2+Q3）La+CH3OH]/（XV）（kgBOD5/kgMLSS・d），当甲醇投加作为O池的营养物质来讲，污泥负荷曲线主要决定于甲醇的投加量。
3.结论
本文通过运行数据验证与微生物镜检相结合的方法，找出了传统微生物污泥负荷的方法针对污水处理AO工艺的不足。传统活性污泥计算法由整体出发进行运算，没有将活性污泥正常生长所需的BOD消耗与AO池反硝化反应BOD消耗分开，但实际运行微生物进行反硝化反应时不参与活性污泥生长的，因此传统AO工艺污泥负荷的算法会有所偏高。通过将污泥负荷计算方法进行改进，得出了更加合理的运算方式，并通过微生物镜检得到了验证。
4.指导意义
通过使用新的活性污泥负荷计算方法，能够在污水处理实际运行中更深入的分析生产的运行状况。生产中有很多情况下，理论与实际运行无法很好的结合。通过进行数据分析和微生物镜检对比，可以找出理论和实际运行的契合点。使用了新的计算方法对活性污泥的污泥培养驯化会起到重要的作用，尤其针对AO工艺污泥培养驯化中出现的一些问题，更能得到有效的解决。通过合理的控制微生物污泥负荷，能够更加优化生产操作，对污水处理装置的运行有着较大的意义。
污水处理厂产生污泥简单填埋，是所有污水处理厂处理污泥的主要方法。填埋主要采取两种方式：一种是付费给垃圾填埋场，由垃圾场填埋处置。且不说昂贵的运输和堆放成本，即使作了脱水处理，污泥含水量仍超过80%，给垃圾填埋场带来极大安全隐患。许多垃圾场将污泥拒之门外。另一种是自己置地挖坑填埋，成本更大，还极大地浪费土地资源。一方面因污泥中有机物含量高容易腐化发臭，另一方面污泥中含有大量细菌，易传播疾病，给城市生态环境构成威胁。污泥中的有害物质经过雨水侵蚀和渗漏，不同程度地污染了地下水环境。不明原因的大规模死鱼事件接踵发生就与污泥污染有关，污水处理厂由于数量太大，含水率高难以堆积而被垃圾填埋场拒收，加之历史堆积的数万吨，因此常常被环保部门重罚。这些无路可去的污泥已成为污水处理厂身上的沉重负担。
。
二卫生填埋处理
污泥的土地填埋技术经过40多年的发展，已经趋于成熟。但由于填埋技术对污泥的土力学性质要求较高，随着污泥量的增加，大面积选址更加困难，特别是在人口稠密的国家；同时填埋并没最终避免环境污染，而只是延缓了污染产生的时间。例如有害成分的渗漏可能会对地下水造成污染，填埋场废气排放等。这都决定了填埋处理不是可以长久依赖的污泥处置方法。
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。但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，生污泥泥层厚度应小于0．5m，消化污泥泥层厚度应不大干3m，泥层上面铺砂土层为0．5m，彼此交替进行填埋，并设置通气装置。污泥焚烧灰
渣填埋时，可不分层填埋。
三土地利用
城市污泥之所以能利用于土地。主要是因为污泥中含有丰富的有机营养成分氮、磷、钾等元素，有机物的质量分数一般为60％一70％，其含量高于农家肥，是肥田、改良土壤、园林绿化建设的好材料。但是，污泥中含有大量的病原菌、寄生虫(卵)，以及铜、铝、锌、铬、砷、汞等重金属和多氯联苯、放射性核素等难降解的有毒有害物质。
污泥的土地利用主要有农田回用、园林绿化、改良土壤、堆肥等。城市污水处理厂产生的污泥含有大量的有机物和N、P、K等丰富的营养成份，但经过脱水后，颗粒细微、含水率高，干化后呈硬块和粉灰状，直接施肥非常困难，国外常采用高温干化造粒或与工业废料、城市垃圾、农业桔杆混合发酵处理生产有机肥料。前者工艺简单，但耗能较高，成本高，只有少数发达国家采用。后者设备较少，耗能较低，占地面积大，成本低，几十年来各国普遍采用。
四焚烧处理
焚浇是剩雳污混中宥撬成努蒜，具有一定热值的特点来处置污泥。以焚烧为核心的污泥处理方法是比较彻底的处理方法。焚烧的优点在于其产物为戈菌、无臭的无撬残渣，逐速实现无菌化程减量诧(减少60％)的目的，引。但由于设备、能源及操作费用所限。而且由于污泥中含有大量的有机物，燃烧时会产生大量的有害物质，如二恶英、二氧化硫、盐酸等气体容易造成二次污染。同时，形成的重金属的烟雾和污泥灰烬没有好的方法进行利用，有造成二次污染的可能性。另外，焚烧浪费了污泥中的大量营养物质引。这些不利之处都限制了该种方法的广泛应用。
五处置及利用方法
目前．国内外在污泥制动物饲料、吸附剂、石油化工原料等技术方面也进行了大量研究，但这些技术都处于研究阶段，能否推广，还要等待时日。结合我国的国情和发展．现在较适用的污泥处置技术是污泥的肥用和制造建材。
⑴污泥堆肥
污泥堆肥是农业利用的有效途径．它是在好氧条件下，利用嗜温菌、嗜热菌的作用分解污泥中的有机物质并杀灭传染病菌、寄生虫卵与病毒，提高污泥肥份。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。污泥堆肥发酵在国内的试验较多，也取得了一定的成果。目前已经成为污泥农田利用的一个重要手段。
污泥堆肥采用的主要方法有：(1)生污泥堆肥•(2)熟污泥堆肥}(3)好气和厌气堆肥或综合堆肥。所谓生污泥即未经过好氧或厌氧消化处理的污泥，其有机物含量较高(大干55％)，总碱度较低(小于pH6．5)，含有大量活的寄生虫卵，病原菌等，需要补充的碳源较少。所谓熟污泥是指经过中温消化处理的污泥，此污泥的有机物在消化过程中被分解了一部分，病原菌绝大部分被消灭，污泥已基本稳定。一般情况下脱水、于化可以直接用于林业、果园。由于消化后污泥纤维素减少，不能直接用于水田和花卉。污泥厌气堆制的肥料有臭味，适用于农业、林业、园林绿化，不适用家庭用肥。污泥好气堆制的肥料不仅适用农业等用肥，还适用于家庭用肥。为减少占地面积，加速制肥速度，可综合厌气堆肥成本低和好气堆肥时间短的优点，进行综合堆肥。
⑵合微生物肥
复合微生物肥料是一种很有应用前景的无污染的生物肥料，此类肥料在我国主要依赖于进口。试验生产刚刚起步。生产工艺主要以脱水污泥作原料，制成固磷菌、解钾细菌、解磷细菌三种互不产生抵抗作用的微生物肥料。因菌种含有芽孢，所以耐高温、耐干燥，施入土壤后不仅固氮、还可分解磷钾，促吸收，比其它生物肥的存活时间要高出2～3倍。
⑶建材利用
污泥可用于制砖和制纤维板。污泥制砖有干化污泥直接制砖和污泥灰渣制砖两种方法。用干化污泥直接制砖时，当污泥与黏土按质量比l：10时，污泥砖可达普通红砖的强度，利用污泥灰渣制砖时，灰渣的化学成分与制砖黏土的化学成分是比较接近的，制砖时只需添加黏土与硅砂，比较适宜的配料质量比灰渣：黏土：硅砂为100：50：(15～20)。污泥制纤维板，主要是利用活性污泥中含有的粗蛋白(有机物)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，使之与漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材，其质量优于国家三级硬质纤维板。同时，污泥还可以用来生产水泥。
⑷利用污泥生产沼气
沼气是有机物在厌氧条件下经厌氧细菌的分解作用产生的以甲烷为主的可燃性气体，是一种比较清洁的燃料。．Im3沼气燃烧发热量相当于Ikg煤或是0．7kg汽油，沼气中甲烷的含量约占50％～60％，二氧化碳的含量占30％左右，另外还有一氧化碳、氢气、氮气、硫化氢和极少量的氧气。污泥进行厌氧消化即可制得沼气。对日处理能力在10万m，以上的大型二级污水处理设施产生的污泥，宜采用厌氧消化制沼气。沼气的利用途径很多，在实际工程中主要用于沼气发电和用沼气发动机带动鼓风机；在污水处理厂的运行费用中，电费开支始终占了很大部分，而按我国目前的技术水平，利用沼气解决污水厂30％的能源需求是可以做到的，国内已有不少成功的先例。利用污泥制沼气，不仅可以解决污泥出路问题，而且对节约能源和降低污水厂运行费用都有很大意义。通过分析污泥的基本特性，积极开展减量化，无害化、稳定化和资源化技术的研究，以降低污泥处置费用，解决污泥的长期出路问题。目前的污泥处置方法由于各自存在的问题，给污水处理带来了沉重的负担。污泥处置已从过去仅仅作为污水处理的一个单元发展成了令污水处理厂不得不优先考虑的重要环节，因为污水处理厂50％的费用是用于污泥处置的。在经过了无害化、资源化阶段之后，剩余污泥处置必将进入一个新的减量化发展阶段。对污泥的处置，应坚持：一方面做好污泥的减量化，使得剩余污泥尽量减少，另一方面要做好剩余污泥的处置，真正做到无害化、资源化、走可持续发展的道路。城市污水处理厂污泥除了土地利用外，可以经干燥焚烧后，利用其热值发电，还可作为建筑材料而派上用场。因此，城市污水处理厂污泥的处理处置与资源化的相结合，必将成为城市污水污泥的最终出路。
中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：
1引言
城市污泥是指城市污水厂在处理污水的过程中所产生的固态废弃物。污泥的含水量高，易腐烂，成分复杂，不仅含有大量有机质、N、P、K等营养元素，而且含有大量的病原菌、细菌、寄生虫卵，并伴有强烈恶臭。若污泥不经处理随意堆放，经过雨水的侵蚀和渗漏作用，极易对地下水、土壤等造成二次污染，直接危害环境安全和人类身体健康。近年来，随着我国城镇化、工业化进程加快，工业废水和生活污水的超量排放问题随之而来。据统计，截至2008年年底，全国污水排放总量572亿t，全国投入运行的城镇污水处理设施总设计处理能力9 092万m3/d，实际平均处理能力6693万m3/d。2009年2月统计，我国每天产生含水率80％的湿污泥近10万t。因此如何有效、经济地处理处置剩余污泥和实现污泥资源化成为我国面临的一个无法回避的问题。
早期的污水处理厂由于没有严格的污泥排放制度，为了节约成本，大都简化甚至忽略了污泥处理的步骤，但随着污泥的堆积引发的问题逐步引起全世界的重视，我国近年来也连续出台了一系列有关污泥处理处置的措施、法规及标准，主要有环境法、环境行政法规及城市污水污泥处置相关标准等。本文综述了目前污泥的预处理方法、污泥的处理处置及资源再利用的方法，为今后的污泥处理处置研究提供参考。
2污泥的预处理
污泥从污水处理厂排出时，体积庞大，成分复杂，给污泥的后续处理带来一定的困难，所以首先要对其进行预处理。污泥的预处理是通过污泥的稳定、消化、热处理和脱水工艺达到降低固体有机物含量、杀菌及污泥脱水的目的。此外，经过预处理的污泥的成分、性质发生改变，有利于后续能源和资源的再利用。
2.1污泥的稳定化
常用的3种污泥稳定的方法有：消化法、碱性稳定化和热处理法。
2.1.1污泥的消化
污泥的消化是指在人工控制下，利用好氧或厌氧微生物的代谢作用将污泥中的有机物质分解为气体和残余稳定物，主要包括好氧消化和厌氧消化。好氧消化法的降解程度高，易脱水，运行管理简单，但运行费用高，消化污泥量少，随温度波动污泥的降解程度的波动较大，故相较之下厌氧消化较常用，该方法可以显著减少污泥体积，消除恶臭，较易脱水，污泥性质稳定，更宜作肥料。
2.1.2碱性稳定法
碱性稳定法是通过向污泥中投加石灰、水泥窑灰等强碱性物质一方面提高污泥的pH值，另一方面可利用强碱性物质释放出的大量热能杀灭病原体，抑制微生物的活性，降低恶臭和钝化重金属，当污泥pH值达到11.0~12.0时，趋于稳定，处理后污泥可直接施用于农田。
2.1.3污泥的热处理
热处理法也可以使污泥达到稳定化的目的。它是通过加热使潮湿污泥中的水分蒸发，达到烘干的效果，一般包括常压下30~75℃和75~190℃两个阶段，热处理能使污泥固化，胶体结构破坏，减少污泥中的结合水。污泥通过热处理可以杀灭其中的微生物和寄生虫卵，并达到防霉、除臭的目的，处理后污泥的体积可达到原来的20%~25%。但是经该方法处理后，部分可溶性有机物质、有毒重金属及NH3-N易溶出回流到原污水中，从而造成处理出水水质下降。
2.2污泥的浓缩和脱水
为便于污泥的处理和运输管理，污泥的浓缩和脱水是污泥处理的必不可少的前处理工序。污泥浓缩技术主要包括重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩、转鼓机械浓缩、带式浓缩机浓缩等，经过浓缩后污泥的含水率可达到95%~97%，在很大程度上实现了污泥的减量化。在整个污泥处理系统中，脱水处理是污泥最重要的减量化途径，可减到原体积的10%~20%。一般采用自然干化和机械脱水两种方式。污泥的自然干化是一种简便经济的脱水方法，它是利用自然力量将污泥脱水，适用于气候比较干燥、用地不紧张以及环境卫生条件允许的地区。但相比之下，更多使用的是机械脱水，其处理效率较高，不受条件限制。目前主要使用的脱水机械有转筒离心脱水机和带式污泥脱水机等。随着污泥处理技术的发展需要，污泥的浓缩和脱水逐步一体化。
3污泥的处理处置方法
污泥处置是根据污泥的最终去向，将污泥进行利用或无害化处理，传统上大多采用填埋、投海和弃置堆放、焚烧方式，虽然简单易行，但是会带来占用土地、污染地下水或海洋环境、填埋场渗水等问题，并未从根本上解决环境问题，给生态环境埋下安全隐患，这些方法也逐渐被环境法案和国际公约等制约。为避免污泥对环境的二次污染，人们已认识到污泥处理的优先顺序是减容、利用、废弃，污泥的利用和资源化成为研究主流。污泥的有效利用可分为土地利用和热能利用，具体方法主要包括污泥堆肥、焚烧、生物沥浸等。
3.1污泥堆肥
污泥的堆肥是在有控制的条件下，利用污泥中的微生物（主要是细菌）进行发酵，对多种有机物氧化分解并转化为腐殖质，使有机物稳定化。研究表明，通过堆肥处理的污泥物理性质得到大幅度改善，其结构蓬松，容重减小；同时可一定程度上消除恶臭；病原菌和寄生虫几乎全被杀灭，有毒有害物质显著降解，消除了二次污染，堆肥产品还可作为有机肥料被植物利用，具有明显的社会效益和环境效益。
目前全世界有各种各样的污泥堆肥方法，其中按堆肥堆制方式可分为开放式堆肥和封闭式堆肥；按发酵历程可分为一次发酵和二次发酵；按微生物对氧的需求可分为好氧堆肥和厌氧堆肥；按所处状态可分为发酵仓式堆肥和无发酵仓式堆肥；按堆肥过程中物料运动形式可分为静态堆肥和动态堆肥。
3.2污泥焚烧
中图分类号：X7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（c）-0000-00
活性污泥法是当今应用最广泛的污水生物处理技术，但该处理方法一直存在一个最大的弊端，会产生大量剩余污泥[1]。在剩余污泥处理过程中，污泥微生物细胞内含物的释放是限制污泥消化速率的关键。为了加快污泥的水解速率，提高厌氧消化性能，污泥预处理技术已成为国内外研究的热点问题[2]。目前，常用的污泥预处理方法有物理、化学、生物以及联合处理等方法[3]。本文就这几种处理方法的工艺原理、研究成果及应用分别介绍如下。
1物理预处理方法
传统污泥物理预处理方法主要包括加热和冻融预处理。近年来，随着研究的深入，出现了超声波、微波、珠磨、高压均质等预处理方法。
1.1超声波
超声波是指频率为20kHz～10MHz的声波。当声强增加到一定的程度时，会使传播中媒质的状态、组成、功能和结构等发生变化，统称为超声效应。从声学角度看，超声波破解污泥主要是利用声波的能量所产生的空化效应。在超声波作用下，污泥液体中将产生大量空化气泡，空化气泡瞬间破灭时会产生极为短暂的强压力脉冲，在气泡周围的微小空间内形成局部热点，并产生爆破。微气泡的爆破能够对其周围产生巨大的剪切力作用，使气液界面上的温度达到近5000K，同时产生近几百个大气压的高压，产生具有强烈冲击力的微射流。高温高压和微射流可以使污泥絮体结构解体，同时破坏微生物细胞的细胞壁，释放出细胞内的有机物和酶，被释放出的酶进一步加速污泥中细胞壁的溶解，从而加速污泥的水解进程[4]。
刘峻等[5]超声处理连续流系统剩余污泥，在声能密度为0.4 W/mL、超声作用时间为5min、超声污泥回流比为1：24时，污泥日均产量为13. 6 mg/（ L・d），减量效果达到95.81 %，污泥减量效果显著。胡凯等[6]研究了超声预处理技术对剩余污泥物理、化学性质的影响。结果表明，污泥溶解性COD随超声时间和超声波电功率密度的增加而呈线性上升，当超声波电功率密度分别为0.8和1.5 W/mL、作用30 min后，污泥溶解性COD是原泥的1.7倍和6.0倍。在污泥投配率为5%时，超声组比对照组反应器更快达到稳定产气状态，与对照组相比，超声污泥的平均日产气量提高了57.9%。因此，超声预处理促进了污泥有机物的溶解以及污泥减量，改善了污泥的厌氧消化效果。
超声波处理具有作用时间短，处理效率高，对细胞有较强的破坏能力，能有效提高污泥厌氧消化的产甲烷能力等优点。该预处理方法具有很好的应用前景，在工程应用中应注意选择最佳工艺运行参数，同时开发高效预处理装置。
1.2微波
微波是一种电磁波，其频率一般为0.3-300 GHz。研究发现，频率为915 MHz、2450 MHz的微波能够穿透几十厘米深度介质，快速均匀地加热物体。微波加热属于容积加热，因此能
从物体内部迅速加热，没有热损。微波加热处理污泥主要依靠热效应和非热效应的共同作用。热效应是指微波辐射快速加热，使污泥内微生物细胞发生裂解；非热效应的作用机理尚不明确，但有研究称，非热效应可能使有机物的氢键断裂并改变复杂生物分子结构等[3，4]。
肖朝伦等[7]研究了频率为2450 MHz、功率500 W的微波在脱水城市污泥中的穿透性及辐射过程中污泥脱水性能的变化。结果表明，微波的穿透深度为 8.7 mm，微波辐射5 min，上层容器中污泥离心后含水率由80.61%降至75.09%。当温度高于约60℃时，污泥中微生物细胞开始大量破碎，胞内水释出，离心后含水率随温度升高而降低；高于88℃时，胞外聚合物含量无明显增加而亲水性下降，污泥脱水性迅速改善。
梁仁礼等[8]将微波辐射用于污泥预处理，分别考察了500 W、750 W和900 W微波作用下，污泥性质和脱水性能的变化情况。结果表明，适宜的微波条件能够增加污泥粒径，提高污泥的脱水性能。900 W微波辐射60 s后，污泥粒径增加了71.40%，污泥毛细吸水时间和污泥比阻分别减少了42.70%和73.11%。如进一步增加微波接触时间，不仅增加能耗，同时使得污泥的脱水性能恶化。
田禹等[9]将微波辐射用于污水污泥预处理，考察了辐射130 s内污泥沉降、过滤脱水性能的变化。结果表明，适宜的微波辐射可明显改善污泥结构及脱水性，900W 微波辐射50s，SV减少48%，真空抽滤含水率由原泥直接抽滤的85%降为71%。胞外糖含量介于 15.8-16.5 mg/gMLSS 时，污泥脱水性最佳。过量的微波辐射因破坏污泥的细胞壁结构，导致胞内物质大量溢出，污泥黏度增加，脱水性恶化。
