关键词：水厂生产废水处理工艺
中图分类号： TU991.6 文献标识码： A 文章编号：
0工程概况
赣州市是江西省最大的行政区，全市辖19个县（市、区）。赣州市第三水厂现状规模为10万m³/d，随着城市的发展，供水形势日趋紧张，通过论证，第三水厂需扩建10万m3/d规模。
1生产废水处理的必要性
第三水厂原水中的污染物在净水过程中被浓缩，浓度较原来高出数倍甚至数十倍。排泥水如不经处理直接排放，不利于周边水环境的保护。另外占水厂供水量2%～5%左右的排泥水量若能回收利用，还可在一定程度上缓解优质水资源短缺的矛盾，节省能耗，同时由于部分季节原水浊度过低，排泥水回收利用，还可在一定程度上改善絮凝条件，节省矾耗。因此对水厂生产废水的处理和回收利用是十分必要的。
2排泥水干泥量
自来水厂的干污泥量所去除的原水的浊度、色度及净水过程中所投加的混凝剂等。据估算，本水厂满负荷生产时的全厂（20万m³/d）干污泥平均产量为12t/d，最大干泥量可达16t/d。
3生产废水水量
1.滤池反冲洗废水量
单格滤池单次冲洗水量为200m³，按过滤周期24小时计算，全厂（20万m³/d规模）滤池反冲洗总水量约为：4800m³/d，约占水厂生产流量的2.4%。考虑到滤池反冲洗水含水率很高，一般大于99.96%，故一般情况下考虑全部回用。
2.絮凝沉淀池排泥水量
絮凝沉淀池的污泥排放耗水约占生产用水的1.5%，全厂（20万m³/d规模）为3000m³/d。
4生产废水处理工艺选择
1.常用生产废水处理工艺
水厂生产废水处理工艺及系统组成可能各有不同，但根本区别在于将沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水两类排泥水合并处理还是分别处理两种选择，其工艺流程一般可详见图1、图2。
图1 合并处理工艺流程示意图
图2 分别处理工艺流程示意图
2. 一期现状生产废水处理工艺
一期现状的沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水两类排泥水合并进入沉泥池，沉泥池上清液直接排放，沉泥经泵提升后至干化场，干化后泥饼外运处置。
3.扩建工程(全厂)生产废水处理工艺选择
水厂沉淀池排泥水的悬浮杂质含固率一般为0.2%～1.0%，高出滤池冲洗废水的含固率二、三十倍，滤池反冲洗废水量很大，因此，若将沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水按如图1所示的合并处理工艺一起进入调节池，虽可比图2所示的分别处理工艺省却了废水调节池，减少了该部分的基建投资和占地，但沉淀池排泥水却被滤池冲洗废水极度稀释，非常不利于其后的浓缩和干化设施的污泥浓缩干化效果，浓缩干化设施也因处理水量增大，浓缩效果差而需增加基建投资和占地，致使污泥处理工程的总投资反而增大。因此本工程推荐采用沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水分别处理工艺。
结合一期现状情况，为充分利用现有设施，扩建工程考虑新建回收水池，将一期现状和扩建工程的滤池反冲洗废水接入回收水池，废水经调节后直接用水泵提升至絮凝池作原水使用；将一期现状和扩建工程的沉淀池排泥水接入现有沉泥池，沉泥经泵提升后至干化场，干化后泥饼外运处置；沉泥池上清液则考虑直接排放，以免污染物质富集影响出水水质。由于一期的滤池反冲洗废水不再进入现有的沉泥池，减少了现有沉泥池和干化场的运行负荷，通过调节运行周期，现有沉泥池和干化场可满足全厂沉淀池排泥水处理要求。
推荐的全厂生产废水处理工艺详见下图。
图3 推荐的生产废水处理工艺流程示意图
5污泥最终处置
本水厂全厂（20万m³/d）平均日产干泥12t，年产干泥约4380t。按脱水泥饼含固率20%计算，将年产泥饼21900m³。脱水泥饼的最终处置，目前国内外水厂一般均采用送往指定地点进行填埋的方法。这种单纯的填埋处置法遇到的最大问题是随着城市的发展，使得寻找合适的填埋场所很困难。这是国内外自来水排泥水处理工程所面临的共同难题。
很多的研究建议，水厂污泥的物理与化学特性使得它们应有多种用途，而不是简单地作为固体废弃物进行填埋，例如可进行堆肥处理，作为城市生活垃圾填埋场的中间及终结覆盖用土以及进行焚烧处理等。
将自来水脱水泥饼作为填埋处理是一种消极方法，而通过对泥饼加工制作成有用的物品是值得推广的变废为宝的资源化工程。给水污泥粘结性较好，将其用作制砖、煅烧水泥熟料等，不仅得到了资源化利用，而且节水、节地、保护环境和自然资源。水厂脱水污泥替代天然粘土烧结普通砖，既能解决水厂脱水污泥综合利用问题，又能弥补烧结普通砖所需天然粘土资源不足的问题，发展前景很好。
综上所述，结合一期现状情况，本工程脱水污泥按综合利用考虑。
6结论
本工程推荐采用沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水分别处理工艺，为充分利用现有设施，扩建工程考虑新建回收水池，将一期现状和扩建工程的滤池反冲洗废水接入回收水池，废水经调节后直接用水泵提升至絮凝池作原水使用；将一期现状和扩建工程的沉淀池排泥水接入现有沉泥池，沉泥经泵提升后至干化场，干化后泥饼外运综合利用处置。
参考文献
1 北京市市政工程设计研究总院.给水排水设计手册(第3册)城镇给水(第2版).中国建筑工业出版社， 2004
2黄廷林、聂小保. 南方某水厂生产废水处理工艺运行中存在的问题及应对措施.环境工程，2004，22（6）
(1)污泥处理率低,工艺不完善。我国存在着重废水处理,轻污泥处理的倾向。随着我国城市污水处理设施的普及,处理率的提高和处理程度的深化,污泥的产生量将有较大的增长,预计到2010年,我国城市污水处理厂的湿污泥年产量将达2000余万t,大量未经稳定处理的污泥没有正常出路,不但成为污水处理厂的沉重负担,而且污泥的任意排放和堆放对周围环境又造成新的污染。污泥的处理处置已迫在眉捷。
(2)污泥处理技术设备落后。当前我国有些污水处理厂所采用的污泥处理技术已经是发达国家所摈弃的技术。而且有些污泥处理技术根本不合乎国内的污水污泥特性。污泥处理设备也比较落后,性能差,效率低。因此,限制了我国污泥处理技术的提高。
(3)污泥处理管理水平低。在我国大部分污水厂的管理人员和操作人员的素质较低,缺乏经验。因此,提高污水处理厂的管理水平,早日实现科学管理是保证污水处理厂污泥系统长期运转的关键。
(4)污泥处理设计水平低。在污泥处理方面,我国还缺乏设计经验和实践经验,尤其是污泥处理系统的整体水平还比较低,从已建成的污水处理厂污水处理装置看,运行工况不佳,不能保证长期运行。
(1)污泥处理率低,工艺不完善。我国存在着重废水处理,轻污泥处理的倾向。随着我国城市污水处理设施的普及,处理率的提高和处理程度的深化,污泥的产生量将有较大的增长,预计到2010年,我国城市污水处理厂的湿污泥年产量将达2000余万t,大量未经稳定处理的污泥没有正常出路,不但成为污水处理厂的沉重负担,而且污泥的任意排放和堆放对周围环境又造成新的污染。污泥的处理处置已迫在眉捷。
(2)污泥处理技术设备落后。当前我国有些污水处理厂所采用的污泥处理技术已经是发达国家所摈弃的技术。而且有些污泥处理技术根本不合乎国内的污水污泥特性。污泥处理设备也比较落后,性能差,效率低。因此,限制了我国污泥处理技术的提高。
(3)污泥处理管理水平低。在我国大部分污水厂的管理人员和操作人员的素质较低,缺乏经验。因此,提高污水处理厂的管理水平,早日实现科学管理是保证污水处理厂污泥系统长期运转的关键。
(4)污泥处理设计水平低。在污泥处理方面,我国还缺乏设计经验和实践经验,尤其是污泥处理系统的整体水平还比较低,从已建成的污水处理厂污水处理装置看,运行工况不佳,不能保证长期运行。
关键词：给水厂，污泥处理，技术，分析
引言：城市生活用水来自于给水厂，给水厂通过净化地下水和污水来获取符合饮用标准的生活用水，在这个流程中需要添加混凝剂以及其它药剂，因此生活用水的获得还会产生废水以及污泥，这部分的废水必须经过处理后再排出水厂，否则会严重的损害周边环境，也会造成巨大的资源浪费。当前国内的给水厂污水及污泥处理技术大多套用污水处理厂技术，因此在污泥的处理上并不存在单独的针对性技术，这就导致污泥的处理效果并不理想，有必要针对给水厂污泥处理技术进行研究和探索。
给水厂污泥主要源自沉淀池的排泥水和过滤池的冲洗排水两个环节，因此主要是包含石灰软化污泥和化学絮状污泥两类。给水厂的污泥中掺杂了大量从污水中净化出的有机物、金属杂质、净化药剂等物质，因此要想降低污泥数量，就必须降低混凝剂的使用量。
1 给水厂污泥处理技术发展概述
国外的给水厂已经普遍推广了污泥处理配套设施，最早在19世纪30年代末期美国就开始了针对给水厂污泥处理技术的研究，而在19世纪的70年代中期已经形成了完善的法律法规体系，用以规范给水厂的污泥处理工艺，各项给水厂污泥处理技术蓬勃发展。而在国内的给水厂污泥处理技术研究开始于20世纪80年代，上海的一家自来水公司首次针对污泥处理建立了项目研究组，并在90年代开始尝试建设给水厂污泥处理设施，当前国内的给水厂污泥处理设施主要在大型城市推广，中小城市尚未普及。
2 给水厂污泥处理技术分析
给水厂的污泥处理技术主要包括6个环节，各个环节的技术要点以及对污泥处理效果的影响程度都不一样，分述如下：
2.1 污泥定量
给水厂的污泥来源是多方面的，因此污泥的最终含量很难准确界定，所以在进行给水厂污泥处理设备的容量设计时，必须考虑到给水厂净化的各个流程，包括净化水的总量、混凝剂的用量、水质情况等等，此外净化工艺也会影响到污泥的产生量，这些因素综合起来，才能保证污泥处理设施的设计容量满足实际需要。
2.2 污泥调质
自来水厂排泥水处理一般在污泥脱水前需进行预处理，即污泥调质。尤其是采用铝盐（或铁盐）处理低浊度原水产生的污泥，由于污泥成份中金属氢氧化物的比例很高，污泥的脱水性能很差，更需要进行污泥调质。污泥调质有两方面的目的：其一是改善污泥性质和污泥的脱水性能，使污泥可以更快、更容易地脱水，大部份污泥调质是为实现这一目的：其二是防止脱水过程中过滤介质的堵塞，使污泥脱水可以保持稳定运行。
2.3 污泥减容
污泥中含有大量的金属、药剂和有机物，如果能够从污泥中剥离和溶解这些物质，就能够进一步降低污泥处理的总量，从而实现污泥处理费用的节约，污泥碱容就是这样一种污泥处理工艺优化手段，利用碱容技术可以剔除污泥中的绝大多数化学污泥成分，从而降低污泥处理负担。
2.4 污泥浓缩
浓缩的目的是提高污泥的含固率，减少污泥体积和后续处理设备的负荷。特别是对于机械脱水，浓缩通常是污泥脱水工艺必不可少的环节。
最常用的浓缩方法是重力式浓缩池。根据处理水量的大小，可设计为间歇式和连续式两种运行方式。对小型水厂，可使用带浮动式撇水装置的间歇式浓缩池。一般是采用带搅拌装置的连续流重力浓缩池。对污泥进行慢速搅拌造成的扰动有利于污泥颗粒之间的空隙水和气泡上升逸出，加速污泥的浓缩。速度太快容易打碎已凝结的污泥颗粒，反而造成污泥浓缩性能恶化。工程上常用的搅拌方法是在刮泥机的水平桁架上设置垂直搅拌栅。为保持不同半径圆周上的搅拌强度均匀，栅条的间距沿径向逐渐增大。
2.5 污泥脱水
污泥脱水的主要目的在于将污泥从流状固化成污泥饼，进而实现其搬运和远距离处理，所以脱水工艺是保证污泥最终处理效果的最后环节，同时这一环节的净化费用也是最高的。
污泥脱水一般分为非机械式污泥脱水和机械式污泥脱水两大类。非机械式污泥脱水又可以分为污泥塘和污泥干化床等，其中污泥干化床的应用和研究较多。机械式污泥脱水包括真空过滤机、离心机、带式压滤机、滚压式脱水机和板框压滤机等几种主要形式。
2.6 泥饼处置
脱水以后泥饼的处置是污泥处理的关键问题，污泥的最终处置费用高，环境影响大，处置方法多。脱水污泥也是一种资源，至少可以作为填土或垃圾填埋场的覆盖土，有些还可以制砖、烧水泥，不投加PAM富含有机物的脱水污泥还可以作为肥料。目前主要有泥饼的农用、泥饼的焚烧处理、泥饼的卫生填埋、泥饼的海洋投弃、泥饼资源化等。
首先泥饼可以直接向海洋投放，脱水之后的污泥变成泥饼，将泥饼运输至海洋深处后直接投放，但是要注意不得在禁止投放的区域进行污泥投放，而且污泥的投放也是有诸多的危害的，长时间在同一地点进行污泥投放会影响区域生态平衡，因此这种方法会逐步淘汰。
其次泥饼可以直接进行焚烧，因其内部化学成分较多，直接进行焚烧也可，但是这种方式会造成二次大气污染。
泥饼的填埋方法主要是在地质条件允许的区域进行有条件的填埋，填埋前还要对泥饼进行一定的物理、化学处理。
最后泥饼还可以应用在农业生产上，泥饼中的有机物可以作为农业种植的底肥用，将泥饼填埋至土壤表层，能够适当的提高土壤的有机物含量，但是在使用泥饼时，要确保泥饼中不含有大量有毒物质或是病毒物质，且重金属含量也要监测并保证不会危害植物生长。
结语：给水厂的污泥处理技术主要包括污泥量的确定、污泥调质、污泥减容、污泥浓缩、污泥脱水以及泥饼处置等关键技术环节，这些环节都是针对污泥的成分以及存在状态制定的针对性技术，也是保证污泥有效利用和净化的保障。虽然国内给水厂已经开始引入上述技术，并意识到针对性的污泥处理技术有利于环境保护和资源利用，但是限于发展时间以及工程技术人员水平的制约，尚不能完全的满足当前的环境保护需求，因此必须更加深入的探究适合国内给水厂的污泥处理技术和工艺，为我国水资源利用和环境保护做出应有的贡献。
参考文献
[1]程爱华，尹向辉.利用给水厂污泥制备透水砖的试验研究[J].绿色科技，2013（2）：129-131.
[2]朱亚琴，徐乐中.给水厂污泥处置与资源化利用[J].广东化工，2011（12）：92-93.
关键词：污泥处理处置 认识误区 控制对策
随着我国城市化进程的加快，城市污水处理率逐年提高，城市污水处理厂的污泥产量也急剧增加。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，不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类活动构成了严重威胁。
但是，受城市污水处理建设发展水平和认识程度的限制，我国对污泥的处理处置始终没有引起足够的重视。面对污泥处理处置实际工程需要的冲击和国际诸多技术产品片面促销的局面，管理体系及技术支撑等领域已经呈现出混乱的趋势。而且，管理体系的欠缺、系统研究的缺乏和技术体系的紊乱等，已经给工程建设和运行管理造成了诸多难以解决的问题。本文将对污泥处理处置存在的普遍性误区以及技术路线的错误认识等阐述我们的观点。
一、我国污泥处理处置的背景与问题
据估算，目前我国城市污水处理厂每年排放的污泥量（干重）大约为130万吨，而且年增长率大于10%，特别是在我国城市化水平较高的几个城市与地区，污泥出路问题已经十分突出。如果城市污水全部得到处理，则将产生污泥量（干重）为840万吨，占我国总固体废弃物的3.2％。
目前，我国污泥处理处置主要方法中，污泥农用约占44.8%、陆地填埋约占31%、其它处置约10.5%、没有处置约13.7%，这些所谓的"处理"和"处置"基本上都是在特定的条件下估算的，严格来说以上数字将会有很大变化。据统计，我国用于污泥处理处置的投资约占污水处理厂总投资的20～50%，可以看出，污泥处理处置处于严重滞后状态。
污泥处理处置问题已经在大城市中显现出来。早期的污水处理厂，由于没有严格的污泥排放监管，普遍将污水和污泥处理单元剥离开来，为了追求简单的污水处理率，尽可能地简化、甚至忽略了污泥处理处置单元；有的还为了节省运行费用将已建成的污泥处理设施长期闲置，甚至将未做任何处理的湿污泥随意外运、简单填埋或堆放，致使许多大城市出现了污泥围城的现象并已开始向中小城市蔓延，给生态环境带来了极不安全的隐患。目前我国虽然对污泥问题开始关注，但仍然停留在技术层次，2003年开始，我国主要大城市，开始尝试进行污泥处理处置规划，对其技术方案进行了充分论证，如：广州市近期采取生污泥填埋，远期将用于农肥；深圳市已完成专项规划，拟采取热干化加焚烧工艺；上海市则根据不同情况，采取处理分散化、处置集约化、技术多元化的方针；天津市计划建设3座污泥处理场，采用污泥消化发电工艺，但尚无污泥最终处置的方法；北京市污泥处理处置专项规划还未经审批，土地利用将是主要发展趋势。
由设计院为主导组织编制的污泥处理处置规划，主要内容为技术规划和技术方案，其系统性不够强，基本未涉及管理体制、责任划分、相关政策、公众参与等内容。但事实上却恰恰相反，污泥问题的解决极需管理体制、市场机制、标准体系、技术政策等方面的系统性支撑。
二、污泥处理处置的国际经验
污水和污泥是解决城市水污染问题同等重要又紧密关联的两个系统。污泥处理处置是污水处理得以最终实施的保障，在经济发达国家，污泥处理处置是极其重要的环节，其投资约占污水处理厂总投资的50～70%。
污泥处理处置方法主要有填埋、焚烧和多种形式的土地利用。由于各国具体情况不同，选择的方法各有侧重。在美国土地利用逐渐占据主角，80年代末以填埋为主约占42%，1998年土地利用急剧上升至59%，预计2005年土地利用的比例将上升至66%；日本由于国土面积较小，以焚烧为主约占63%，土地利用22%，填埋5%，其它约10%；欧盟各成员国的侧重不尽相同，目前卢森堡、丹麦和法国主要以污泥农用为主，爱尔兰、芬兰和葡萄牙等国污泥农用的比例还会逐步增加，而法国、卢森堡、德国和荷兰则计划加大焚烧的比例。即使一个国家的不同地区也有所侧重，如在英国北部大型工业城市，由于污泥中重金属含量较高且含有一些有毒成分，因此焚烧比例较大约占50%，而英国的其它城市则以污泥土地利用为主。
以上分析得到两点启发：一是各国都把污泥处理处置作为污水处理系统的非常重要的环节，给予巨大投入，使污染治理能划上一个完整的句号，这是成熟的污水处理思路；二是不同国家和地区因地制宜地采取了适合各自国情的污泥处理处置技术路线，主要考虑因素为产业结构、土地资源、城市化程度等。
三、污泥处理处置术语
讨论污泥问题，应先澄清污泥处理处置的术语。我国目前对污泥处理和污泥处置还没有准确的解释，造成概念不清。目前，有两个主导性观点：一是以污泥稳定化为界限，稳定化前为污泥处理，稳定化后为污泥处置；另一观点则认为以污水处理厂厂界为准，厂内为污泥处理，厂外为污泥处置。
处理、处置概念的混乱，导致污泥处理、污泥处置目标不明，进而影响到管理定位、技术路线选取和技术标准的制定。为了便于研讨，我们提出明确的定义，作为本文讨论的基础和业内同行的参考。
污泥处理（sludge handling or sludge treatment）：污泥经单元工艺组合处理，达到"减量化、稳定化、无害化"目的的全过程。
污泥处置（sludge disposal）：处理后的污泥，弃置于自然环境中（地面、地下、水中）或再利用，能够达到长期稳定并对生态环境无不良影响的最终消纳方式。
四、污泥处理处置的责任主体
污泥处理处置问题首先源于管理体制上的混乱，而管理体制的混乱首先是责任主体的缺位。
污泥处理处置责任主体不明确，是制约污泥处理处置管理体制得以理顺的关键因素。责任主体不明确有三个主要原因：一是传统的污水处理厂并非一个民事法人主体，而是事业单位，是为政府义务服务的附属实施机构，无法独立承担有关责任；二是污泥处理没有专门的经济支撑体系，一般城市污水收费尚不足以维系运行，污泥处理运行费更无着落，使得责任被旁置；三是过份强调"资源化"技术路线，误导了企业和政府把污泥处理处置作为有价值的资源，而非一种责任。
随着污水领域政企分离逐步到位、污水收费逐渐实施及技术路线逐步明确，应在政策上明确污泥处理处置的直接承担主体是污水处理企业，污水处理企业负有对本企业所产生污泥合理处理并最终达标处置的责任。污水处理企业可以选取不同处理和处置方式，也可以采用委托等方式和其他单位建立合同关系、并有义务告知委托单位污泥处理处置所需达到的要求，同时还应保留全部污泥及其出路的完整记录。如果污泥处理处置不当，污水处理企业将承担首要责任。当然其前提是污水收费必须包含污泥处理所需的费用。
目前大部分城市污水处理厂属事业单位性质，城市政府仍是污泥处理处置的责任主体。如果忽略了污泥问题，我们认为是注重短期利益的体现。
五、污泥监管严重缺位
政府高效监管是有效解决污泥处理处置问题的关键。但是对污泥的长期忽视以及污泥排放的间歇性造成了监控的难度，与污水处理的监管相比，政府对污泥处理处置的监管更为困难。
政府有关部门须高度重视污泥处理处置的重要性和对环境影响的安全性，加强污泥处理处置的管理、监控，加强社会宣传，提高公众认知。将污泥科学纳入政府监管的序列；同时还应公开污泥的处理处置方式，将舆论监督作为政府监管的辅助手段。
污泥处理处置的管理缺位还表现在缺少系统规划。国内各城市的总体规划中尚未涉及到污泥处理处置内容，更无专项规划。目前仅深圳、上海、北京等大城市初步尝试了污泥处理处置专项规划的编制，但仅限于技术性规划，应在系统性方面进一步提高完善，而其他绝大部分城市尚未开展污泥处理处置的规划工作。专项规划是污泥处理处置的指导性方针，它的缺乏必然使污泥的处理处置处于无序状态，给监控、管理带来混乱。各地区应根据自身的具体情况尽快编制专项规划，并注意近远期相结合，同时尽可能与污水处理规划同时编制以便于协调和统一。
六、相关标准缺乏系统性、科学性
系统的、科学的污泥处理处置标准是监控污泥处理处置、选取合理技术路线和采取有效技术政策的重要前提。目前我国与污泥处理处置相关的标准仅有《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84）、《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）和《城市污水处理厂污水污泥排放标准》（CJ3025-93）三项。《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84），为 1984年制订颁布，距今已有20年，从未进行过修订。其中重金属指标需要重新研究，有机污染物指标明显不足，病原菌指标更是空白，已经不能满足使用要求，更起不到控制污染的作用。《城市污水处理厂污水污泥排放标准》（CJ3025-93），是控制城市污水处理厂污泥排放的标准。其中多是原则性的文字，仅对脱水后污泥含水率有明确的要求（小于80%），而对有机污染物、病原菌并没有准确、完整的指标，对重金属更是没有任何的限制。《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）是最新的比较综合的城市污水处理厂污染物排放标准，对污泥脱水、污泥稳定提出了控制指标，对农用污泥中重金属和有机污染物提出了限值。但是，对于污泥稳定化指标缺乏测试手段相配合，从而实际上无法检验。对上游污染源的重金属污染物排放缺乏有效的管理。因此，对城市污水处理厂污泥排放仍然无法实行有效的管理，将导致污泥对环境造成二次污染。
此外，我国标准的制订、评价、修改缺乏规范化和完整性的体系，致使标准修订不及时，各标准间缺乏协调和统一性。
国外现行的标准值得我们借鉴。美国1993年2月颁布的《有机固体废弃物（污泥部分）处置规定》（EPA503标准），以及欧盟于2000年修订的86/278/EEC标准，都对城市污水处理厂污泥的管理和处置提出了综合性要求，对重金属、病原菌和有机污染物等指标均有严格的限制。
在污泥相关标准的修改与制定上，须重视污泥处理处置的安全问题，特别要注意对生态环境长期影响的监控。污泥填埋和焚烧，可以参考已有的垃圾填埋和焚烧的标准；污泥的再利用，应该分别符合相应行业的现行标准、规定，并结合城市污水处理厂污泥的特性补充现行标准、规定中缺少的指标；污泥土地利用中涉及农用的污染物控制标准（GB4284-84）必须重新修订，并增加污泥施用管理规定，包括施用地点、施用周期、最大施用量等内容，同时制订污泥质量和土壤质量监测的有关规定。
七、污泥技术路线的若干误区
1、对污泥资源化的认识
误认为污泥就是资源，强调污泥处理处置的资源化和经济效益，并以资源化为首要目的。个别企业利用这一误区强调个别单元工艺可以实现能量回收和物质回用，割裂其他处理处置过程需要投入的能量和费用，误导了技术的选取和对污泥资源化的认识。
我们认为，污泥的处理处置必须总体考虑，不能分割整个处理处置过程而强调某一局部单元工艺的效果。污泥处理处置不是以经济效益和赢利为主，而是以保护生态环境、治理环境污染为目的，因此污泥处理处置是社会公益事业，需要政府投入和建立收费体系来支撑。污泥处理处置应该以"减量化、稳定化、无害化"为目的，"资源化"并不是最终的目的，应尽可能利用污泥处理处置过程中的能量和物质，以实现经济效益和节约能源的效果，实现其资源价值。
例如：污泥堆肥和污泥焚烧都是污泥处理的手段，而不能以生产产品、获得能量以谋取经济利益为最终目的。总体来说，污泥堆肥、污泥焚烧等投入的能量和资金必然大于能量回收和物质再利用的收益。
2、技术路线的选择
污泥处理技术主要有污泥浓缩脱水、好氧消化、厌氧消化、干化、堆肥和焚烧等。污泥处置技术主要有填埋（包括地面、地下和水中）和土地利用。
有些人错误的认为污泥干化焚烧是当前最先进的污泥处理技术，代表污泥处理技术的发展方向，因而不加分析的加以推广。个别企业以
我们认为，不同国家的技术路线是不尽相同的，同一国家不同地区也存在差异，因地制宜应该是技术路线选择的基本思路和原则。我国地域辽阔，不同地区的自然环境、人文环境、产业结构和经济发展水平都不同，各地区应从自身特点出发，采取适宜的技术路线。同时，国外技术必须和我国具体国情相结合，切不可生搬硬套。
针对我国国情，污泥干化焚烧工艺虽然成熟稳定、减量效果明显，且占地少，但其工程投资和运行费用相对较高，且各污水处理厂污泥的泥质和热值也不尽相同，因此必须进行经济比较，而不能不加分析的无限制的推广应用，在大城市、大型城镇群以及用地紧张地区比较适用；污泥堆肥必须结合用户的需求，在市场调研的基础上，可以考虑推广应用；污泥厌氧消化与污泥好氧消化相比，能耗小、能源可回收利用、经济性较好，可以实现污泥的稳定化、无害化，应该大力推广应用；我国土地资源比较多，多种形式的土地利用是适合我国国情的污泥处置技术，在有条件的地区可以加以推广应用。
八、技术政策基本空白
技术政策是技术路线的有效实施的重要保障。我国污泥处理处置的技术政策现在仍属空白，需要从以下几方面着手解决：
建立污泥处理处置的评估体系。立即开展我国污泥产量、污泥质量、污泥处理处置及再利用现状的调研与评价工作；加快城市污水处理厂污泥处理、处置技术政策的编制工作；抓紧建立污泥处理处置技术的评价体系和方法。
鉴于目前用于污泥处理处置的资金不足，须制定有关建设和运行的保障性鼓励措施，污泥处理处置应与污水处理同等重视。根据当地实际状况，制定合理的污水收费政策和体系（应包括污泥处理处置运行费用）。
需要财税政策的倾斜。国家应对污泥处理处置过程中的资源化工程给以政策性引导。通过财政补贴、税收优惠等经济杠杆来引导企业积极采用能量回收和物质回用的工艺技术。
关键词：天府新区 污泥处置 规划研究
中图分类号： TU992.3 文献标识码： A 文章编号：
1双流县污水厂污泥的处置现状
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。每万立方米污水经处理后污泥产生量（按含水率80%计）一般约为5~10 吨，具体产量取决于排水体制、进水水质、污水及污泥处理工艺等因素。
目前，双流县污水处理量约12万吨/日，污泥产量约为35吨/日，由两座污泥处理厂共同处理。采用的污泥处理技术为“好氧发酵+土地利用”以及“蚯蚓制肥”工艺，用作园林绿化用土。
现有污泥处理厂主要存在以下问题：
（1）根据天府新区总体规划，至2030年底，污水量将由目前的12万吨/日增加至约160万吨/日，届时污泥量将增加至832吨/日左右，现有的污泥处理厂根本无法完全处理该片区污水处理厂所产生的污泥。
（2）现有污泥处理厂处理工艺水平较落后，不满足现代化污泥处理技术要求。
（3）污泥处理厂位于天府新区规划中心地带，将对该区域开发建设带来不利影响。
2国内外污泥处理处置现状与趋势
2.1国外污泥处理处置现状与趋势
发达国家经几十年的发展，污泥处理处置技术路线已相对成熟，相关的法律法规及标准规范已比较完善。欧洲污泥处置最初的主要方式是填埋和土地利用，近几年总的趋势是土地利用的比例越来越高。北美地区污泥处理处置的技术路线一直是农用为主，且为污泥农用做了大量安全性评价。日本污泥处置以焚烧为主，但近年来开始调整原有的焚烧后建材利用的技术路线，更加注重污泥的生物质利用。
2.2国内污泥处理处置现状与趋势
目前在我国污泥处理处置主要方法中，污泥农用、填埋为主要处理手段，园林绿化、焚烧处置量较少，另有13.7%未经处置。至2020年，国内污泥处理处置方式的主要趋势是将污泥好氧堆肥或干化后以土地利用和卫生填埋为主，辅以焚烧以及建材利用。
3污泥处置规划范围、规划期限、规划目标、规划内容、规模预测
3.1 规划范围
规划范围为天府新区双流片区规划区域。根据《四川省成都天府新区成都部分分区规划》，天府新区成都部分规划面积1294平方公里，规划人口591万；其中，天府新区双流境内规划面积884平方公里，城市建设用地面积376.9平方公里，规划人口约415万人。
3.2 规划期限
规划期限与《四川省成都天府新区成都部分分区规划》相同。规划近期：2015年；规划中期：2020年；规划远期：2030年。
3.3 规划目标
污泥处置的总体目标为“无害化、减量化、资源化”。
本次污泥处置规划具体目标为：整个规划年限内（2015年-2030年）污泥无害化处置率达到100%；2015年资源化率达到85%，2020年资源化率达到90%，2030年资源化率达到95%。
3.4污泥处置规划内容
本次规划的内容为筛选污泥处理处置技术路线，拟定处理厂建设方案及控制用地规模。
3.5污泥处置规模预测
针对天府新区双流片区实际情况，在估算2030年污泥产量时采取该预测指标，即平均污泥产量系数为1.04吨干污泥/万立方米污水。经折算后得出每万立方米污水经处理后污泥产生量（按含水率80%）约为5.2t。
根据排水规划预测，至2030年底，天府新区双流片区规划污水处理厂共18座，规划总规模为160万立方米/日。结合天府新区双流片区污泥处置的目标，按处理每万立方米的污水产5.2吨污泥（含水率为80%）预测，至2030年底，污泥总产量为832吨/日，规划总处理规模为840吨/日。
4污泥处置技术线路选择
4.1污泥处理处置的原则
污泥处理处置应符合“安全环保、循环利用、节能降耗、因地制宜、稳妥可靠”的原则。根据我国污泥处置技术的发展趋势，以及天府新区总体规划要求，结合双流县现已掌握的污泥处理处置技术，制定规划区污泥处理处置的方针为“以资源化利用为导向，集中处理，分散处置，统一管理，市场化经营”。
4.2污泥处理处置技术
污泥处理处置包括处理与处置两个阶段。污泥处理主要是指对污泥进行稳定化、减量化和无害化处理的过程；污泥处置是指对处理后的污泥进行消纳的过程。根据污泥污染物处置主要控制指标，结合规划区内现掌握的污泥处置技术，天府新区双流片区的污泥处理处置技术路线有以下几种方案可供选择：①“好氧发酵+园林绿化”②“热干化+土地利用” ③“热干化+焚烧” ④“热干化+建材利用”。
好氧发酵和热干化为双流污泥处理推荐工艺。处理厂规划以上述工艺为参照，选择厂址，控制用地。
5污泥处理厂厂址选择
5.1选址原则
厂址选择的主要原则为：
·符合城市总体规划和城市近、远期发展的要求；
·位于城镇集中供水水源的下游；
·少拆迁、少占良田，有一定的卫生防护距离（具体距离应由环境影响评价确定，规划阶段防护半径暂以300m控制）；
·工程地质与水文地质较适宜的地方；
·交通、运输及供水、供电较方便；
·靠近城市污水处理厂，尽可能缩短污泥运距；
·靠近污泥最终处置场所，缩短脱水后污泥运距。
5.2污泥处理厂建设方案
按照“以资源化利用为导向，集中处理，分散处置，统一管理，市场化经营”的原则，根据相关规范规定的要求，拟定以下两种污泥处理厂建设方案。
方案一：设置一处污泥处理厂，集中处理污泥；方案二：设置两处污泥处理处理厂，分区处理处理规划区内的污泥。
经技术经济对比分析，方案一工程投资约25200万元，占地120亩，处理成本约10.9万元/日；而方案二工程投资约29400万元，占地150亩，处理成本约11.8万元/日。
相比方案一，虽然方案二污泥运输成本较低，但方案二占地面积大、工程投资及处理成本高。因此，经技术经济综合比较，方案一更优。因此，本次规划拟定在设置一处污泥集中处理厂，总规模为840吨/日。
5.3污泥处理厂规划控制用地
本次规划污泥处理厂规划控制用地按占地面积相对较高的好氧堆肥工艺控制，规划控制用地面积为120亩。
6问题及建议
污泥处理厂在实施时，应统筹考虑污水厂污泥、自来水厂污泥、排水道通沟污泥、化粪池污泥、河道疏浚污泥的处理、处置。并与区域内垃圾焚烧厂、区域内制砖企业、周边水泥厂积极洽商，寻求污泥焚烧和建材化利用的出路。
参考文献：
1．《土壤环境质量标准》（GB15618－1995）；
2．《城镇污水处理厂污泥泥质》（CJ 247-2007）；
3．《城镇污水处理厂污泥处置：园林绿化用泥质》（CJ 248-2007）
关键词 陕西污泥；土地利用；最终发展方向
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）19-0153-02
陕西目前的供水形势比较严峻。西安市作为一座现代化的国际化大都市，历史上国人耳熟能详的八水绕长安的美誉今天几乎徒有其名。同样，随着人们对环保的重视和投资，城镇污水处理能力正在快速增长，污泥产生量也持续增加，污泥能否得到妥善的处理处置，直接关系到环境安全和公众健康。
据统计，截止2013年6月底，陕西省共有105家污水处理厂，最大设计日处理能力37.5万立方米，最小日处理能力0.15万立方米，总设计处理规模349.5万立方米/日，实际总处理污水量为239万立方米/日。今年西安市还将新建六个污水处理厂。全省每年的污泥产量约44万吨，只有7%的污泥进行了生化和无害化处理，其他93%进行了填埋。
国家发改办环资[2011]461号文件针对污泥处理和处置工作重点提出：一要提高认识；二要全面部署；三要积极示范；四要定期总结。在扎实推进污泥处理处置工作别提到五点：统筹制定规划；合理选择技术；加快设施建设；规范运营管理；加强监督检查。
国家城建部、环保部、科技部在2009年颁布了《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》，明确提出各地住房城乡建设、环保和科技行政主管部门应密切合作，加大投入，加强污水处理厂污泥处理处置新技术研究开发和推广转化工作。
1 陕西省目前污泥处理现状及监控措施
污泥富集了污水中的污染物，含有大量的氮、磷等营养物质以及有机物、病毒微生物、寄生虫卵、重金属等有毒有害物质，不经有效处理处置，将对环境产生严重的危害，日益成为困扰我国城市环境的主要难题之一。
我国城镇污水厂也只是实现了污泥厂内初步减容，未实现稳定化，后续安全处置与监管不到位，导致了会给水体和大气带来二次污染。
为防止二次污染，西安市环保局早在2010年11月，下达了关于城市污水处理厂污泥处置有关问题的通知，通知要求个污水处理厂的污泥，在贮存，转移、处置等过程中务必按照部级行业标准执行，干化使污泥含水率≤60%后进行卫生填埋处置，同时各污水厂务必建立严格的管理制度和记录台账，包括处理量、运输及处置方式等，半年进行一次泥质监测，对危废进行专业化处置，对违规和违法行为进行严厉查处。
我国的污水厂建设及运行“重水轻泥”现象比较普遍，投资不到位，运行主管部门对污泥的厌氧消化稳定功能存在认知差异，政府默许了未稳定化处理的污泥可进行卫生填埋，片面追求“沼气回收量”的经济效益，行业中缺乏政策性的控制指标来约束。加之陕西省新的城镇污水排放标准的实施，使绝大部分污水处理厂面临提标改造的问题。因资金问题，提标改造工作明显滞后，应急设施到位率较低。部分污水处理厂缺少双回路用电系统，同时部分污水厂管理企业并无运营资质。随着提标改造项目的实施，各污水厂的污泥产量还将成0.5-1倍增加。
作为主管部门，对污泥是废弃物还是资源意见分歧较大。污泥的处置面临安全处置和资源化利用双层选择。而一方面污泥处置投资过大，经济利益难以实现，另一方面还存在建设、环保、林业、农业多部门多关系的协调问题，我国的污泥性质较差，主要表现在低有机质、高含沙量、高重金属，极大影响了污泥资源化的经济效益。无形中促成了地方政府只能采用最简单的临时性手段来解决污泥问题。
2 污泥处理处置技术及问题
污泥处理的优先顺序应该是减量化、稳定化、无害化、资源化。
1）污泥处理的技术主要有：污泥浓缩、污泥稳定、污泥脱水、污泥干化焚烧、污泥卫生填埋、污泥直接干燥和造粒、污泥发酵堆肥技术等。
对于污泥的稳定化处置量正在逐年增加，但同时污泥处理与处置成本也在成倍增加，同时存在水质和环境的二次污染隐患。
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）。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，甚至可能含有一些致癌物质，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。
2）西安建筑科技大学刘新安[王社平]利用西安市四个污水处理厂污泥的理化性质对《西安市城市污水处理厂污泥在市政园林绿化中的应用研究》进行污泥堆肥过程中营养物质及重金属形态的变化分析，主要研究结果如下：①肥效成分和速效养分含量适中，有机质含量及氮、磷含量与传统有机肥如猪粪、牛粪相当；②经过好氧堆肥后，污泥的理化性质趋于稳定，速效养分含量增加、重金属生物有效态含量不同程度地降低；③不同植物对污泥肥料生长响应不同；④不同植物对重金属的吸收能力不同。⑤淋溶试验表明，过量污泥施用于土壤存在较大的氮、磷淋溶风险，若大量施用而不经有效控制可能造成地表水和地下水的二次污染。
3）西安交通大学利用污水中的重金属和BOD等还原性有机物进行的电极研究，污泥超声波破解、污泥高温高压热水解、污泥与有机物协同消化抑制生物燃气、污泥协同焚烧、物泥磷回收等新技术目前正在试验阶段。由于技术力量的限制，大多数利用市政污泥技术属于开发与研制阶段。
4）由于陕西的污水处理厂分布广泛，污泥的集中统一处置比较困难，难以形成规模化处置。配套资金和政策扶持是政府面临的较大难题，企业无力解决。
3 国外污泥处置的现状和经验
国外发达国家从国家层面上目标明确，认识清楚，政策体系完善，在污泥处置上予以一定的支持和保障，从而使污泥处理处置得到了较好地解决：
在发达国家污泥处理处置的运行成本和投资成本与污水处理成本相当，污水厂在规划时已经考虑到污泥的稳定化、无害化处理。从法律层面上把污泥定义为资源而非废弃物，并通过技术开发和政策扶持鼓励和强化对污泥进行资源化利用。
而且从2000年开始，欧洲已对污泥填埋征收填埋税，直至完全禁止填埋。
4 陕西市政污泥处理与处置的最终发展方向
我国存在严重的“重水轻泥”现象，污泥处理技术落后，设计水平低，污泥处理处置状况混乱，大多数城市总体规划缺少污泥处理处置内容，更无专项规划。但可借鉴发达国家的成功经验，利用过巨大的市场优势与科技力量，将污泥的资源化、能源化技术发展到一个新高度。陕西同样如此。
我们必须避免扩大对污泥资源化和技术路线的两大误区，污泥的资源化必须综合考虑，不能简单认为污泥就是资源，一方面我们强调向污泥要资源要能源，另一方面，低碳经济和无害化处置减少了温室效应和环境污染，其产生的环境和社会效益是不可估量的。
2013年1月23日西安市环境保护局、水务局印发了《西安市污水处理厂污泥运输管理办法》（试行）的通知，通知严格要求了污泥运输务必实行转移五联单制度。从而从源头、运输途径、最终处置方式等方面全面掌控。
同时陕西污泥处置工作更应加强建设、环保、林业、农业部门的监管和协作，正确评价环境风险与可操作性，提出真正适合国情和省情的处置标准和规范。未来污泥的土地利用、热解、协同焚烧及建材利用才是污泥处置的最终发展方向。
陕西境内地级以上城市及西安市以污泥资源化为主，其他县乡级主要以无害化、稳定化为主，同时准备未来资源化建设。
5 几点建议
1）运营监管上把污泥的稳定化和无害化纳入污水处理厂的考核范畴，陕南陕北污水处理厂建设起步较晚，必须明确要求，处理能力2万吨以上的老厂限期整改。在法律上明确污泥处理与处置的主体责任。
2）政府积极参与并鼓励扶持、引导支持企业从事污泥处理处置工作，以财政补贴、税费减免等经济杠杆来促进污泥处理与处置的市场化发展，同时加强配套投资与高效核查管理。随着污水处理行业专业化运营企业的介入，政府更多的精力可投入到监管职责中。
3）加大科技投入和校企合作，为新技术的开发和应用提供工作平台，采用合适的技术路线，因地制宜，综合利用。
参考文献
[1]李志有.全省57家污水处理厂超标排污[EB/OL].西部网，2013-3-14.
关键词：污水回用 A2/O系统 中负荷系统 污泥脱水
0 概况
西安市邓家村污水处理厂始建于1956年，处理规模4万m3/d,经过1963年和1979年的两次扩建后，处理能力达到12万m3/d，并由一级物理处理提高到二级生物处理。接纳污水范围东起西安市环城西路，西至三桥皂河，南到大环河，汇集有130多家工厂的工业废水和近50万居民的生活污水，流域面积约2500 m2，处理后出水水质达到国家排放标准，在西安市城市环保建设中，发挥了举足轻重的作用。
该厂虽经两次扩建，但是限于当时技术设备条件，设备多为非污水处理工程专用设备。加之经过多年运转，设备严重老化、技术落后、故障频繁、能耗高、难以维持污水厂正常生产运转。因此，1994年西安市市政工程管理局结合近几年城市发展和排水规划调整，对污水厂提出改造方案，经改造后处理规模扩大到16万m3/d，污水、污泥处理工艺流程各为两条线。污水处理：中负荷系统采用传统活性污泥法工艺(处理水量6万m3/d)；深度处理系统采用A2/O活性污泥法+微絮凝过滤工艺(处理水量6万m3/d)；其余4万m3/d污水经一级处理后排放。
污泥处理：中负荷系统的污泥采用中温一级消化+机械脱水工艺；A2/O系统的污泥采用污泥不经消化仅浓缩后直接机械脱水工艺。
污水厂改造坚持充分利用现有建(构)筑物和厂内管道、道路，新建(构)筑物尽量利用厂区现有空地、不再新征土地的原则。
1 水质标准与工艺流程
综合可行性研究报告和污水厂1995年10月～1996年12月之间进厂水质分析报告，中、丹技术专家对本流域范围内的污水水质、水量、回用水水质、水量进行了综合性分析，确定了该厂设计规模和水质标准。
(1)进水水质(生活污水占30%，工业废水占70%)；BOD=275 mg/L COD=560 mg/L,SS=265 mg/L,TN=50 mg/L,TP=11.3 mg/L,NH3-N=33 mg/L。
(2)出水水质标准如表1所示。
表1 污水处理厂各处理工艺出水水质
项
目
A2/O系统
中负荷系统
终沉池后
砂滤池后
终沉池后
BOD(mg/L)
≤20
≤10
≤20
COD(mg/L)
≤100
≤50
≤100
SS(mg/L)
≤20
≤5
≤20
NH3-N(mg/L)
≤10
≤5
≤2.5
TN(mg/L)
≤15
≤15
TP(mg/L)
≤3
≤1
(3)污水处理工艺流程：西安市邓家村污水处理厂改造工程利用丹麦政府低息贷款，并从丹麦某公司引进主要设备和仪表。经改造后的污水及污泥处理工艺流程如图1所示。
图1 污水、污泥处理工艺流程
2 主要构筑物及设备设计
污水处理厂主要新(设)建工艺系统及设备有格栅间、曝气沉砂池、A2/O工艺系统、回用水系统、中等负荷系统及污泥处理系统，现对具体各项设计选型详述如下：
2.1 一级处理系统
(1)粗格栅间。污水进入提升泵站之前，要通过现有两套背耙式粗格栅，格栅间隙为25 mm ，宽度1.5 m，栅渣由螺旋输送器和压渣泵送至地面。设计引进螺旋输送机长4.5 m,流量4 m3/d 1台，栅渣压送泵长1.6 m，流量3 m3/h，配电机功率1.55 kW 1台。粗格栅的运行是根据格栅前后水位差或时间来控制。
(2)污水提升泵房。污水提升泵房利用现有建筑物和部分设备。共计6台水泵，其中4台利用原有设备，单台流量为2 016 m3/h，2台为新更换设备，单台流量为2 020 m3/h，扬程1 3 m，4用2备。水泵的运转由集水井中的液位计来控制。
(3)细络栅间。为去除污水中漂浮物质，以保证后续处理构筑物正常运行，设计新增细格栅。细格栅间建在单管出水井与曝气沉砂池之间，长10.6 m，宽8.0 m共两层，一层为彭风机间(供沉砂池曝气用)和电气控制间，二层安装DN53型弧型格栅共5台，每台宽度1. 05 m，栅条间隙10 mm，自动清渣，配电机功率0.55 kW。另外，二层还设有事故平板格栅1 台，宽度1.5 m，手动清渣，间隙50 mm，无轴螺旋输送机1台，全长11.8 m，直径285 mm ，电机功率2.2 kW，除渣能力5 m3/d，用于将栅渣送出池外。格栅的运行由格栅前后水位差或时间来控制。
(4)曝气沉砂池。利用现有曝气沉砂池，拆除更换现有除砂、曝气设备。沉砂池1座2格，每格长24.0 m，宽3.3 m，有效水深3.3 m；水力停留时间：平均流量时6 min，高峰流量时4 min。沉砂池上设有长度6.4 m桥式除砂机1台，桥上配有淹没式吸砂泵2台，流量11.0 L/s，功率1.3 kW，将池底沉砂抽送入贮砂槽，经砂水分离器(0.75 kW)脱水后装槽车运出。沉砂池曝气采用气水比为0.1～0.2，引进BLS80型鼓风机2台，1用1备，额定风量668 m3/h，功率15 kW。
(5)初沉池配水井及计量设备。利用现有的初沉池配水井，污水经配水井后通过管道上安装的电磁流量计，进入初沉池。电磁流量计读数显示在污水厂SCADA系统中，记录每日最大、最小的流量及日流量、月流量和年流量。
(6)初次沉淀池。利用现有初次沉淀池，主要更换初沉池出水堰及集水槽，并对刮泥机进行大修检查，更换部分零件。初沉池共计2座，每座直径45 m，旱季流量时水力停留时为2. 5 h，高峰流量时停留时间为1.7 h。结合现有初沉池运行情况及污染物实际去除率，设计S S去除率为47.5%，BOD和COD去除为30%，NH3-N去除率为7%～10%，总磷去除率为15%。另外，改造后初沉池设置刮浮渣装置。
(7)曝气池配水井。设计新建1座曝气池配水井，来自初沉池的污水经此配水井后分为三条水线：一是进入A2/O生物处理系统(高峰时流量2500 m3/h，占总流量的31%)；二是进入新建中负荷生物处理系统(高峰时流量3500 m3/h，占总流量的44%)；三是经配水井后直接排放进入接纳水体(高峰时流量2000 m3/h，占总流量的25%)。配水井为地上式钢筋砼结构，平面尺寸为6.9 m×5.9 m，出水采用固定式溢流堰，其中进入A2/O系统堰长L1=3.0 m,进入中负荷系统堰长L2=2.4 m，直接排放堰长L3=1.5 m，堰上水头为0.16 m。
2.2 二级处理及回用水处理系统
2.2.1 A2/O及回用水处理系统
设计将现有曝气池改为A2/O处理工艺，该工艺包括预反硝化池(预反硝化回流污泥中的氮)、用于控制丝状菌生长的选择池以及增强生物除磷脱氮的内循环过程。为达到上述条件，现有曝气池需加高0.5 m，以满足工艺要求的停留时间和池体容积。A2/O处理工艺如图 2所示。
图2 A2/O处理工艺流程
设计曝气池分为平行两组，每组尺寸为：长×宽×水深＝50.0 m×6.0 m×(5.10～4.9 m)，其中；预反硝化池，每组容积为1350 m3，水深5.1 m；选择池每组容积为260 m3 ，水深5.05 m，厌氧池每组溶积为1330 m3，水深5.0 m；缺氧池每组容积为665 m3。水深4.95 m，好氧池每组容积为9770 m3，水深4.90 m，单组系列容积13375 m3 。设计水力停留时间为12.83 h，污泥负荷0.09 kgBOD/(kgMLSS·d)，MLSS浓度4000 mg/ L，污泥产率为0.78 kgSS/kgBOD,污泥龄为15.3 d，其中好氧泥龄为10.5 d。每组的预反硝化池、厌氧池、反硝化池分别设置水下搅拌器2台(每组共计6台)，配电机功率3.0 kW，选择池设置水下搅拌器2台，配电机功率1.5 kW。曝气池好氧廊道布置NOPON膜扩散微孔曝气头，并以递减方式安装，以适应不同的空气量需要，两组曝气池共安装KKR300型曝气头3000个。其中曝气池前半部分布设1760个，后半池为1240个。为了有效地控制A2/O系统的运行，每组设置RCP5036型淹没式混合液回流泵1台，流量1325 m3/h，配电机功率10 kW，内回流比为100%～125%。活性污泥回流系统设DN800电磁流量计1台，同时，两组反应池内还设置溶解氧测定仪4台，温度计2台，与中心控制室相连。控制系统可按池中溶解氧大小，自动调节风机风量，在配气管上设置Y型过滤器以降低曝气头维修工作量。
(2)A2/O系统终沉池。采用圆形辐流式沉淀池，共3座，每座直径36 m，池边水深4.8 m ，表面负荷0.82 m3/(m2·h)，水力停留时间为5.8 h，每座配1台长19.6 m半桥式刮泥机，功率为0.37 kW，桥式刮泥机连续运转，浮渣自动排除，回流污泥量最大为2500 m3 /h，回流比为80%～100%。
(3)A2/O系统污泥泵房。活性污泥回流与剩余污泥排放分别采用AFB2021.1和AFP0841 .1 型淹没式潜水泵各3台，每座终沉池两种型号的泵各1台，设计污泥泵房2座，分别建于终沉池之间，其中一座泵房宽4.0 m，长13.9 m，另外一座泵房宽4.0 m，长6.55 m，地下式钢筋砼结构。回流污泥泵流量450 m3/h，扬程6.0 m，剩余污泥泵流量40 m3/h，杨程6. 5 m，电机功率分别为11 kW和1.95 kW，当发生故障时淹没式潜水泵更换检修方便，污泥泵房设于地下，一般无需专人操作管理。
(4)A2/O系统终沉池药剂投加站。A2/O系统包括使用强化生物除磷，设计投加氯化铁以降低沉淀池出水中磷的浓度，由于氯化铁具有较好的絮凝作用，活性污泥在终沉池中将会更好的沉淀。药剂投加点设在终沉池配水井，选用R412型隔膜式药剂泵2台，1用1备，投加流量为0～550 L/h，扬程30 m，配电机功率为0.55 kW，药剂的投加量是按A2/O系统的进水量通过变频调速来控制。
(5)砂滤池提升泵站。A2/O系统终沉池出水经提升后进入砂滤池，泵站中设有溢流堰及事故出水管路，以防止停电或水泵机械故障，设计AFP3003.1型潜水泵3台(2用1备)，单台流量?1325? m3/h，扬程8 m，电机功率为30kW，泵房为地下式钢筋砼结构，长10.0 m，宽7.0 m。
(6)砂滤池及反冲洗泵房。A2/O系统出水经砂滤池进行最终净化，设计砂滤池分为两组，共分12格，每格尺寸为5.5 m×4.35 m。滤料为单层，顶层为砂层，其它支持层为一定级配的砾石和碎石，滤料的组成如下：顶层厚1.20 m,砂层，粒径1.7～2.2 mm；第二层厚0.10 m，砾石，粒径3～5 mm；第三层厚0 .10 m,碎石，粒径5～8 mm；第四层厚0.10 m，碎石，粒径18～25 mm；第五层厚0.15 m ，碎石，粒径25～35 mm；合计总厚度1.65m。设计滤池采用气水反冲洗，主要设计参数：平均表面负荷9.5 m3/(m2·/h)，最高为1 0 m3/(m2·h)，气冲强度60 m3/(m2·h)水冲强度40 m3/(m2·h)。当砂滤池水位达到一定液位，反冲洗过程即开始，液位计传输必要的信号，每次只反冲洗一格，每格滤池每天反冲洗一次。设计反冲洗操作分为三个步骤：首先是气冲5～10 min，然后是大泵开启水反冲洗5～7 min，最后是气水联合反冲，其中气冲3～5 min，小泵水反冲洗5～7 min。反冲洗水经砂滤池后水流入反冲洗储水池，在满足反冲洗水量(最大25 000 m3/d)后，多余的水经溢流堰进入回用水蓄水池。反冲洗水池中安装一大一小潜水泵，其中大泵为AFP3003 型，流量为950 m3/h，扬程8 m，配电机功率30 kW；小泵为AFP1543型，流量为350 m3/ h，扬程8 m，配电机功率16 kW。另外设置BLS100型罗兹鼓风机2台，1用1备，风量为1 450 m3/h，风压为0.1 MPa。
(7)回用水蓄水池及加压泵房。由于厂地所限，蓄水池共设1座，分2格，单格平面尺寸为16 m×44 m，有效水深4.3 m，单格容积为3 000 m3，总容积6000 m3，占回用水系统处理水量的10%。蓄水池为地下式钢筋砼结构，池内设有液位变送器1台。加压泵房设计能力为6万m3/h，按照回用水管网要求，出厂压力为0.35MPa。泵房内设4台流量为864～1332 m3 /h，杨程为30～40 m,功率为160 kW离心泵，3用1备，均为变频调速控制。水泵的运行是通过管网压力和蓄水池内液位信号来控制，实现恒压供水。
(8)加氯系统。滤后水采用液氯进行消毒，投氯点设在蓄水池的进水处，投氯量按10 mg/L 设计。加氯间平面尺寸23.4 m×9 m，分为三大部分：氯瓶机间和值班室。加氯间位于滤池和蓄水池之间，离投氯点较近。加氯间、加氯间内设有Fx4800型真空加氯机2台(1用1备) 及其它相应附属设备，加氯量为40 kg/h。根据余氯信号和流量信号控制投氯量。氯瓶间设置漏氯报警仪，以确保工作人员安全和消除环境污染。
2.2 冲负荷处理系统
(1)中负荷系统曝气池。设计曝气池两组并列运行，主要用来去除BOD，不要求脱氮除磷，每组平面尺寸长×宽×水深＝65.0 m×9.7 m×4.9 m曝气池前端设置控制丝状菌生长的选择池，选择池容积260 m3，共2格，好氧曝气池每组容积为5715 m3,合计每组容积为5 975 m3，总容积为11 950 m3，水力停留时间为 5.75 h，污泥负荷0.20 kgBOD/(kgMLSS·d)，MLSS度3500 mg/L，污泥产率0.9 kgSS/kg BOD，污泥龄为6.5 d。选择池中设置水下搅拌器1台，配电机功率为22 kW。每组曝气池好氧廊道分2格，布置 YMB型微孔曝气器，并以递减方式安装以适应不同的空气量需要。两组曝气池共安装D215曝气头4 670个，60%安装在曝气池前半部分，配气管道上设置Y型过滤器共计24个。同时，两组曝气池中还设置溶解氧测定仪2台，温度计2台，可按池中溶解氧大小，调节鼓风机风量。
(2)中负荷系统终沉池。设计利用现有圆形周边进水周边出水沉淀池，共3座，每座直径为 36 m，池边水深4.6 m，表面负荷1.15 m3/(m2·h)，水力停留时间4.7 h。利用原有刮泥机，并进行大检修，更换刮泥机损坏零件以及更换出水堰等。终沉池排泥量可视池内污泥界面高度，调节锥形泥阀，使排泥量与产泥量相协调以保持沉淀池处于最佳工况。剩余污泥经污泥泵房排至初沉池，并与初沉污泥混合后共同沉淀。
(3)中负荷系统污泥泵房。利用现有污泥泵房的土建和集泥井并进行适当改造，污泥体积质量为7.5～8.0 g/L，污泥回流比例80%，泵房安装AFP3003.1型淹没式潜水泵3台(2用1备) ，流量为1050 m3/h，扬程为8 m；剩余污泥采用WQ70-12-5.5型淹没式潜水泵2台(1用1备)，流量为70 m3/h，扬程为12 m，配电机功率为5.5 kW。回流污泥泵的运行由集泥并中液位计控制，污泥泵每天自动切换，通常2台泵运行。剩余污泥泵按时间控制，每天总的运转时间设定在SCADAS系统中，每隔20 min一台泵运转，运转时间约10 min。
2.3 鼓风系统和污泥处理系统
2.3.1 鼓风系统
A2/O和中负荷系统共用的鼓风系统，利用现有鼓风机房及附属值班配电间。机房平面尺寸30 m×12 m，安装KA10V-GL210型离心风机共4台(其中A2/O系统2台，中负荷系统1台，另一台为两个系统共同备用)，风机具有连续可变输气量，单台输气量为4900～14000 m3/ h，风压0.06MPa，配电机动率为315 kW，风机可调节扩散叶片的角度，风量在35%～100%范围内变动，相应电机功率随之变化。每台风机自配控制器，根据曝气池中溶解氧计传输的信号，自动调节鼓风机进风叶片，相应调节输气量。整个系统有自动开停程序，也可手动选择操作。
2.3.2 污泥处理系统
(1)A2/O、中负荷污泥处理系统。污泥处理系统除污泥脱水机房及附属设备之外，均利用现有处理设施。其中A2/O系统污泥不经消化直接进入原有二次重力浓缩池，直径15 m，周边水深3.9 m，表面负荷为20 kgSS/(m2·d)，A2/O系统剩余污泥量为900 m3/d(7200 kg/d)，污泥含水率为99.2%，经直接浓缩后污泥含水率为97.5～98%，污泥量为320 m3/d。中负荷系统污泥需经浓缩-预热-消化过程。均利用原有处理设施，并适当维修更换。设计初沉池污泥量为14000 kgSS/d，中负荷剩余污泥量5300 kgSS/d,合计污泥量为19300 kgSS/d，污泥含水率按99%计，即污泥量1950 m3/d。经8座原有重力式浓缩池浓缩后，污泥含水率降低为95%～96%，相应污泥量为450 m3/d。污泥消化池共计6座，其中直径14.0 m,高10.75 m，4座，总体积为4×1300 m3；直径20 m，高12.8 m，2座，总体积为2×3450 m3。污泥消化温度控制在33～35℃，停留时间为27 d，沼气产量为6000～6500 m3/d。
(2)污泥脱水机房。A2/O和中负荷系统污泥各自进入不同的污泥均质池，然后分别进入污泥脱水机进行机械脱水。利用现有污泥脱水机房和附属值班、配电间等。机房平面尺寸为65m×15 m，安装KD10型带式压滤机2台(1用1备)，每台带宽2 m，处理能力为16～21 m3/h ；国产WKYQA-2型带式压滤机2台，带宽2 m，单台能力15～18 m3/h，脱水后污泥含水率小于80%。脱水机房两班制工作，脱水泥饼约140 m3/d。其它附属设备包括：A2/O系统10-6 L型螺杆泵3台 (2用1备)，流量为15.5 m3/h，电机功率4 kW，CR8-80型反冲洗泵3台(2用1备)流量为103/h，扬程60 m，电机功率3.0 kW。中负荷系统NM053.1S型螺杆泵3台，流量为15.5 m3 /h，电机功率3 kW;反冲洗泵3台(2用1备)，流量8.0 m3/h，扬程为69 m，电机功率3 kW；SV3型自动聚合物投加设备2套，投加量为3～5 kg/TSS;?Φ?285型无轴螺旋输送机4台长度10 m，分别与压滤机配套。药剂制备与投加、进泥、脱水、出泥和清洗等过程均可实施自控联动操作。
3 结语
(1)西安市邓家村污水处理厂改造工程为贷款项目，其国外贷款主要用于购置设备和仪表。为了发挥其工程投资效益，设备引进方案应结合工艺需要和贷款国的技术优势，重视降低能耗和处理成本。
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