城市污水处理厂污泥处理处置刍议

污水厂污泥是城市综合污水中污染物的成分浓缩,污泥的处理处置是污水处理的一个重要环节,就污泥的处理处置现状、方式及其发展方向作一综述。     

污水处理厂污泥处理处置方法

污泥是污水处理的伴生物,若不加以妥善处置,容易产生二次污染.污泥处理处置的目的是实现稳定化、无害化、减量化、资源化以及最终处置.本文主要介绍了污水处理厂污泥稳定化、无害化、减量化、资源化和最终处置的方法及利用途径.     

固化污泥的工程性质及微观结构特征

通过室内试验,向污泥中添加不同比例的石灰、土和粉煤灰,研究了不同配合比下固化污泥的工程性质。研究发现,采用适当的配合比情况下,固化污泥的强度可以满足填埋的要求,渗透性也有很大提高;采用冷冻干燥技术和扫描电镜研究了固化污泥的微观结构,发现固化后污泥的密实性有较大的提高,这是其强度提高的一个重要原因;应用分形几何的理论,对由扫描电镜获取的固化污泥微观结构图像进行了定量分析,结果表明,分形维数和强度之间有较强的正相关性。     

污泥处理的固化/稳定化技术研究进展

固化/稳定化（S/S）是目前比较有效的一种污泥处置技术,是通过向污泥中添加固化剂材料,与污泥发生一系列的物理化学反应,提高污泥的力学强度和稳定污泥中的重金属污染物,从而达到污泥安全处置和资源化利用的目的,因此,探索高效、低廉和低碳的S/S技术一直是该领域的重点。根据近些年来国内外学者对该领域研究所取得的成果,着重从污泥的种类、固化剂种类、主要技术指标、关键影响因素及固化/稳定化机理等几个方面总结了该课题的研究现状及进展。得到以下主要认识:污泥按来源可分为河湖污泥、市政污泥和工业污泥3大类,由于不同来源污泥成分差别很大,处置方式也不尽相同;对于污泥的S/S处理,常用的固化剂可分为无机和有机两大类,且无机固化剂占主导,目前最流行的是水泥和石灰,还包括一些工业矿渣、黏土等作为辅助材料;S/S的优劣主要通过两个关键技术指标进行评价:固化体的无侧限抗压强度及浸出毒性;污泥的固化/稳定化效果主要受初始含水率、养护时间、固化剂种类、掺入量、pH值和Eh值等因素的影响;固化剂及其产物在污泥中形成骨架,并通过物理化学作用与污泥颗粒胶结和填充大的孔隙,从而起到固化增强作用;固化剂及其产物主要通过物理包裹、沉淀和吸附作用,将污泥中的有害物质封闭在固化体内,从而达到无害化、稳定化目的。最后,针对目前污泥S/S技术研究的不足,提出了今后该课题的研究重点及方向,主要包括:改善污泥的前期脱水效率、进一步掌握固化体的变形特性、开发针对多种重金属离子的综合S/S技术、建立重金属离子固定/溶出模型和迁移模型、研发新型固化剂等。     

城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）

关于印发《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》的通知建城[2009]23号 各省、自治区、直辖市建设厅（建委,市政管委、水务局）、环保局、科技厅（委）,计划单列市建委（建设局）、环保局、科技局。新疆生产建设兵团建设局、环保局、科技局：为推动城镇污水处理厂污泥处理处置技术进步,明确城镇污水处理厂污泥处理处置技术发展方向和技术原则,指导各地开展城镇污水处理厂污泥处理处置技术研发和推广应用,促进工程建设和运行管理,避免二次污染,保护和改善生态环境,促进节能减排和污泥资源化利用,住房和城乡建设部、环境保护部和、、科学技术部联合制定了《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》。现印发给你们,请结合本地区实际认真执行。     

城市污泥新型固化技术及其力学特性

我国城市污泥产量巨大,如果得不到妥善处理将会严重影响环境综合治理。为了研究一种高效、资源、稳定的城市污泥处理技术,对城市污泥先进行生石灰消化处理,再通过正交试验,以无侧限抗压强度为指标,优选出生石灰、原料土、城市污泥、固化剂等的最佳配比,配制成一种新型城市污泥固化土,并对其力学特性进行试验研究。试验结果表明：研制的新型城市污泥固化剂固化处理城市污泥效果很好,重金属浸出量满足国家规范要求,污泥固化土强度随着养护龄期的增加而增大,且28 d后慢慢趋于相对稳定,碱性对强度有促进作用,建议固化土初始配制含水率最高控制在45%～50%之间。三轴剪切试验得到的应力峰值和结构屈服应力随着围压和养护龄期的增大而增大,环剪试验得到的残余强度与养护龄期及有效法向应力成正比,与剪切位移成反比。     

处置库污泥工程特性测试研究

对某填埋场污泥库中取样的污泥进行了岩土工程特性测试,包括有机质含量、含水率、界限含水率、颗粒级配、渗透系数、压缩固结特性及抗剪强度等。试验结果表明,与常规淤泥相比,污泥库中经一段时间降解后污泥有机质含量及含水率较高,平均值分别为45%和520%;污泥在历时2 a的生物降解作用下,污泥含水率、有机质含量沿深度呈较为明显的减少趋势;污泥具有极高的压缩性,压缩系数a100-200高达7 MPa-1;污泥的固结表现为非线性大变形特性,其固结系数在10-5～10-6 cm2/s,比淤泥低1～2个数量级,固结系数随压力的增加而显著减少;污泥的抗剪强度参数较小,其黏聚力为0,内摩擦角为14.7°。有机质含量高是污泥高含水率、高液塑性指数、高压缩性,低渗透性、低固结系数及低抗剪强度的本质原因。以上成果可为污泥库的固化处置、稳定分析等提供必要的参数。     

冻融循环对固化污泥力学及微观结构特性影响

冻融循环作用会改变固化污泥工程特性,影响固化污泥堆体稳定及安全。在封闭系统下对固化污泥进行冻融循环试验,每经历一次冻融循环,就测定固化体的无侧限抗压强度、渗透系数等工程指标,并根据试验结果选取试样进行扫描电镜和压汞试验。研究结果表明：第1次冻融循环作用使固化污泥强度衰减30%,渗透系数增大80%,随后变化幅度逐渐降低;经过约6次冻融循环后,固化污泥强度衰减幅度高达50%,渗透系数增加约1个数量级,随后基本保持恒定,渗透系数的变化较无侧限抗压强度变化表现出微弱的滞后性。随着冻融循环次数的增加,固化污泥孔隙体积逐渐增大,固化污泥强度逐渐降低,渗透系数逐渐增大。在封闭系统下,固化体内部水分结冰引起的总膨胀体积恒定,固化污泥内部水分分布均匀。当冻融循环作用达到一定次数后,孔隙体积不再持续增大,只是在空间上重新融合分布,使各参数逐渐达到恒定状态。研究成果对寒区污泥固化填埋的安全处理处置提供技术参数和指导。     

胞外聚合物EPS组成及对污泥特性的影响研究

综述了进水基质、溶解氧（DO）、pH、污泥停留时间（SRT）和污泥负荷（Ns）对EPS组成的影响,分析了EPS对污泥的表面特性（污泥混合液疏水性、Zeta电位等）、生物絮凝沉降性、脱水性及吸附再生性能的影响,并通过控制适当的条件,改善EPS组成,形成良好的活性污泥,能使之更好的发挥作用。     

pH effect on stabilization/solidification of industrial heavy metal sludge

The leaching character and toxicity of the stabilization/solidification （S/S） products of industrial heavy metal sludge were experimentally researched at different pH （1-13）. The results showed that the leaching solutions of cement S/S and lime S/S products were all alkaline; the S/S treatments could fix Pb, Cd, Cu, Zn and Ni in solid; the Cr concentration was obviously high in the leaching solution of S/S products and exceeded the regulation value of ＂Landfill Control Standard for Hazardous Wastes＂ （GB 1858 01）.     

干湿循环条件下固化污泥的物理稳定性研究

针对采用水泥和膨润土为固化材料处理的污水厂污泥为研究对象,采用干湿循环试验测量了在水分强烈变化下固化体的质量、体积、含水率及强度等参数的变化情况,进而评价固化污泥的干湿耐久性。结果表明,水泥的掺入是提高固化体干湿耐久性的主要因素,但要达到一定的掺入量才能发挥作用。膨润土对固化体的干湿耐久性影响呈现两面性,适当地掺入膨润土有利于干湿耐久性的形成,而过多地掺入膨润土反而不利于干湿耐久性的形成。在水泥掺入质量比小于或等于0.4时,干湿循环后固化体相对控制样强度明显提高,但体积显著减小,而水泥掺入质量比大于0.4时,干湿循环后固化体相对控制样强度有所下降而体积基本不变。     

生物化学作用对污泥固化体渗透性的影响

通过固化技术降低污泥的透水性,可以减少二次污染的风险,但是外界生物化学条件的改变会引起污泥固化体渗透性的变化。针对这个问题,采用强化污泥固化体所处的生物化学条件的方法,进行了不同酸性渗透液以及微生物激活环境下固化体渗透性的试验。试验结果表明,提高污泥固化水平可以显著降低污泥的渗透性,但是酸性环境下固化体的透水性将增加;污泥固化体渗透性的改变,不仅取决于酸性渗透液总的渗透量,也受酸的强度的控制;微生物的活动能够明显降低污泥固化体的透水性。     

疏浚淤泥的土工材料化处理技术的试验与探讨

疏浚淤泥的弃埋会产生环境问题,如何进行处理是国内外十分关注的问题。采用固化及轻量化处理技术开发再生土工材料,具有广阔的应用前景。根据室内试验,研究了不同配比的淤泥固化土和轻量化土的无侧限抗压强度和密度,并分析了固化和轻量化的强度形成机理。疏浚淤泥土工材料化处理在技术上是可行的,且具有废物利用和保护环境的优点,可带来良好的环境效益和社会效益。     

武汉东湖淤泥早强固化试验研究

利用传统淤泥主固化材料水泥与辅助固化材料粉煤灰和石膏,通过组合配比对武汉东湖疏浚淤泥分别进行固化,基于无侧限抗压强度试验和三轴剪切试验,确定不同材料组合及配比下淤泥固化强度和特点。试验研究表明：在疏浚淤泥固化过程中水泥占主导地位,对固化效果影响最为显著;粉煤灰起到的作用相当于降低了淤泥初始含水率,表现在固化淤泥早期强度的快速提高;石膏有利于固化淤泥早期强度的形成,其作用持续于整个淤泥固化过程。随着含水率的增大,单纯水泥固化淤泥试样的应力-应变关系曲线由应变软化逐渐过渡到应变硬化模式,围压对固化淤泥强度的影响程度也随着含水率的增大而逐渐减弱,辅助固化材料的添加使原单纯水泥固化淤泥的应变硬化型曲线变为应变软化模式。不同含水率东湖疏浚淤泥固化材料最佳配比为水泥掺入比20%,粉煤灰为3倍的水泥量,石膏为30%的水泥量,该研究成果有助于武汉东湖底泥的治理以及疏浚淤泥排放场地的地基处理和环境整治。     

湖泊底泥改性固化的强度特性和微观结构

将灰渣胶凝材料作为改性剂应用于湖泊环境疏浚底泥的固化处理,研究了改性淤泥的强度特性,探讨灰渣胶凝材料对淤泥的改性机理。改性淤泥的抗压强度试验结果表明,当灰渣胶凝材料质量掺入比为5 %时,能够显著提高改性淤泥的各个龄期强度;当掺入质量比为12.5 %时,28天强度可以达到1.55 MPa。改性淤泥的早期强度较高,后期强度能持续增长,同时具有良好的耐水浸泡性能。SEM分析表明,灰渣胶凝材料能与底泥颗粒中的活性物质发生火山灰反应,形成高强难溶的胶结物,使改性淤泥中大孔隙数量减少,改善了淤泥土颗粒之间的胶结性能。这说明灰渣胶凝材料是一种性能优异的底泥改性材料。     

The management of sewage sludge by the water industry in England and Wales

Summary The legislative framework within which the disposal of sewage sludge is managed in England and Wales and the methods employed are outlined. Those factors which affect management decisions are analysed and consideration is given to the environmental implications of those decisions. Sewage processes and sludge disposal are considered, and the problems, especially those of heavy metal contamination, are addressed. An indication is given as to how the Water Services Companies are likely to implement the more stringent controls on disposal. Finally, the future of sludge management in England and Wales is discussed.Abbreviations BAT Best available technology - BATNEEC Best available technology not entailing excessive cost - BOD₅ Biochemical oxygen demand - BPEO Best practicable environmental option - CBI Confederation of British Industry - CEST Centre for Exploitation of Science and Technology - COD Chemical oxygen demand - CSC Customer Services Committee - DAF Dissolved air flotation - DG Director General - DoE Department of the Environment - DS Dried solids     

基于固结-固化复合技术对温州淤泥加固的试验研究

为了对软弱淤泥土进行加固,使之满足工程建设所需的一定承载力,在试验基地采用固结-固化复合技术对淤泥进行加固研究。试验时,将一定厚度淤泥分为浅层固化加固层和深层固结加固层;浅层（≤1 m）淤泥采用固化技术进行加固,使之形成高强度硬壳层;对于深层（＞1 m）淤泥,采用真空预压技术进行加固,以提高深层淤泥的承载力并控制加固土体的后期沉降量。试验结果表明,当固化剂掺量为0.6%～5.0%时,浅层固化淤泥承载力特征值在109～330 kPa;固结-固化复合技术对土体加固效果突出,分层加固土体整体的承载力特征值在89～230 kPa;浅层淤泥经过固化处理后,土体强度较高,对地表荷载起到了明显的扩散作用,有效地减小了地表荷载在下卧层土体中产生的附加应力;多数试验单元浅层固化土的应力扩散角在19.474°～26.303°之间。