张蕾 杜海霞 吴艳霞 吴俊 黄紫旖 文蕾 郑尹怀

摘 要：城市给水厂混凝处理过程中会产生大量给水污泥。文章简述了给水污泥的性质，介绍了给水污泥的资源化利用的前景，并对我国给水污泥的处理方向作出展望。

关键词：给水污泥；污泥资源化利用；污泥处理

中图分类号：TU99 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）29-0041-02

Abstract： A large amount of sludge will be produced in the process of coagulation treatment in urban water supply plant. This paper briefly describes the properties of the feed water sludge， introduces the prospect of the resource utilization of the water supply sludge， and looks forward to the treatment direction of the water supply sludge in our country.

Keywords： water supply sludge； sludge resource utilization； sludge treatment

随着我国城镇化进程的加快和国民经济的不断增长，污水排放量急剧增加，污水处理行业也随之不断发展。有数据表明：截至2017年，我国城乡各地区仍有40%左右的污泥没有得到妥善处置。相关人员在处置污泥过程中，通常习惯临时处理，15%的污泥在处置时产生了环保危害[1]。污泥中包含的大量有机物污染物、重金属、病原微生物等极易对环境产生二次污染，危及民众健康和生态环境。

1 给水污泥的性质

城市给水厂常规的水处理工艺流程包括混凝、絮凝、沉淀、過滤和消毒处理，混凝过程中会产生大量的污泥，即给水污泥[2]。给水污泥中不仅含有大量来自天然水源的污染物，如悬浮固体、胶体物质、藻类和致色有机物，而且还含有大量的水处理药剂[3]。CaCO3、SiO2、Fe2O3、Al2O3等化合物为给水污泥的主要成份[4]。

在许多国家（特别是在发展中国家，如中国和印度），大部分污泥不经任何处理直接排放至排水系统，或经脱水处理后运至垃圾填埋场处置[5]-[6]。目前给水污泥的主要处理方式有：直接排入水体，排入下水道由城市污水厂处理，污泥的陆上埋弃，污泥的卫生填埋，污泥的海洋弃投，污泥的土地利用[7]。国内外一些研究人员认为给水污泥直排，其中的混凝剂成分的沉积作用会造成水体中某些鱼类食物的短缺，从而影响水生态[7]。

2 给水污泥的资源化利用前景

2.1 给水污泥的土地利用

污泥中富含大量能改良土壤性质的腐殖质和利于植物生长的营养成分，因此非常适宜用于土地利用，实现污泥资源化。土地利用是指将污泥直接或间接（经过好氧发酵或厌氧消化后）用于农田、菜地、果园、草坪、绿化以及土壤改良，或将达到一定标准的污泥用作填埋场的覆盖土[8]。给水污泥中的絮凝剂成分在施用于土壤中后，发生的类似于水处理过程中的絮凝反应可提高土壤的凝聚程度，改善土壤的结构，利于耕作。另外，给水厂污泥中含结晶水的金属氧化物可吸附痕量金属，减少土壤中游离的有害痕量金属量，利于作物生长[9]。王建军等通过实验证明给水污泥对于磷的吸附能力远大于土壤[10]。

2.2 改善剩余污泥沉降性能

在城市污水处理厂中需要对产生的剩余污泥进行浓缩、调理、脱水、稳定、干化、焚烧等处理。在进行污泥调理的过程中，我国广泛采用投加混凝剂或助凝剂等化学药剂的方法来絮凝污泥颗粒，降低比阻，改善污泥的脱水性能。而在自来水厂净水过程中沉淀池和滤池产生的大量排泥水中也含有水处理过程中所加混凝剂（如硫酸铝、氯化铁、聚合氯化铝等）形成的氢氧化物沉淀及其它添加物等[11]。利用给水污泥改善剩余污泥的沉降性能在技术上可行，直接投加排泥水更有利于剩余污泥的沉降[12]。

2.3 给水污泥对Cr（Ⅵ）的吸附作用

程爱华等通过给水厂污泥对水中Cr（Ⅵ）的吸附实验证明给水污泥对Cr（Ⅵ）吸附量可达0.89mg/g以上。利用给水污泥吸附水中的Cr（Ⅵ），不需要添加其它药剂，是一种经济又环保的水质处理方法。通过在不同工艺条件下Cr（Ⅵ）的去除率的比较，程爱华等得到在吸附时间为50min；温度为20℃；给水干污泥投加量75g/L的情况下，Cr（Ⅵ）的去除率可达92.31%，吸附量可达1.243mg/g[13]。

2.4 给水污泥作为生活垃圾填埋覆盖土

赵爱华等对自来水厂污泥进行了较系统的试验研究验证给水污泥作为垃圾覆盖土的可行性。研究结果表明，脱水给水污泥在l～2kg/cm2耐压力作用下，含水率从61.3%减少到46.3%，渗透系数达到10-7cm/s，无渗透毒性，能够满足作为生活垃圾覆盖土的要求，使用后不会给垃圾渗滤液的处理增加负担[14]。因此，将给水污泥作为生活垃圾填埋土这一方案在理论上是可行的，这不仅解决了垃圾填埋土的需求问题，同时也实现了给水污泥的资源化利用问题。

2.5 给水污泥对磷的吸附作用

氮磷污染引起的水体富营养化是当今社会面临的重大环境问题之一。其中，磷是引发水体富营养化的主要因素，当水体总磷浓度超过0.02mg·L-1时，就存在富营养化风险。王宁将在给水污泥中回收的铝盐混凝剂用于生活污水处理，实验结果表明回收的铝盐混凝剂对总磷去除率在94%以上，对浊度、色度、COD也有一定的去除效果[15]。杨永哲等考察了陈化时间对磷吸附特性的影响，发现给水污泥性质稳定，吸附性能受陈化时间影响不显著[16]。Yang等也通过研究表明给水污泥适合作为一种吸附剂去除废水中的磷酸盐[17]。耿雅妮等将脱水给水污泥用作吸附剂，通过实验得出当脱水给水污泥质量M（mg）与初始特定磷浓度的溶液体积V（L）之比为14：1，吸附时间为100min，磷溶液初始浓度为1.5mg/L时，铝污泥对磷的去除率可达95.83%[18]。

给水污泥在实际应用中无需进行烘干处理，可直接选用湿污泥作为除磷填料。该简化可在维持较高磷去除效果的同时降低污泥干燥所需的能耗，节省成本，达到以废治废的目的。

3 结束语

给水污泥的直接排放会给环境带来破坏，焚烧处理也存在一定的困难。目前，污泥处理的费用较高，增加了水厂的投资和制水成本。然而，给水污泥的处理是环保事业发展的必然要求。污泥的有效处理和资源化利用既要考虑到环境效益，又要考虑到经济效益。因此，根据给水污泥的性质，将给水污泥无害化处理、资源化利用是给水污泥处理的方向和目标。在我国，各个自来水厂对给水污泥的处理应引起重视，因地制宜，根据自身的经济发展水平和区域特点，选择实施适合当地目前阶段水平的污泥处理技术，并积极探索未来污泥处理技术新的发展方向。

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