我國(guó)南北方城市污泥性質(zhì)大比拼
發(fā)布時(shí)間：2016/08/25 點(diǎn)擊量：
對(duì)廣州市和北京市采用CASS、倒置A²/O、氧化溝工藝的三座污水處理廠的剩余污泥進(jìn)行了采樣分析。結(jié)果表明：廣州市、北京市污水廠污泥有機(jī)物含量分別為45%~50%、65%~70%，北京市污泥樣品有機(jī)組成中蛋白和脂質(zhì)的比例高于廣州市污泥；北京市污泥中N、P元素的含量約為廣州市污泥的兩倍。兩城市的污水處理廠污泥性質(zhì)差異主要因?yàn)檫M(jìn)水水質(zhì)差異引起，污泥中重金屬含量主要受工業(yè)廢水的影響。
1.材料與方法
1.1 污泥樣品采集
在廣州市和北京市各選取了采用CASS、倒置A²/O和氧化溝工藝的三座城市污水處理廠作為調(diào)查對(duì)象，以考察南北方城市不同污水處理工藝產(chǎn)生的污泥性質(zhì)的差異。各污水處理廠基本概況見(jiàn)表1，各廠進(jìn)水水質(zhì)情況如表2所示。由表中的數(shù)據(jù)可知，對(duì)于相同的污水處理工藝，污泥齡（SRT）大致相同，但北京市污水處理廠的水力停留時(shí)間（HRT）普遍比廣州市污水處理廠的HRT長(zhǎng)，這與北京市污水處理廠進(jìn)水中的污染物濃度比廣州市污水處理廠的高有關(guān)。
1.2 分析方法
污泥總固體含量（TS）、揮發(fā)性固體（VS）、pH的測(cè)定按照標(biāo)準(zhǔn)CJT 221-2005《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥檢驗(yàn)方法》測(cè)定。污泥總化學(xué)需氧量（TCOD）和溶解性化學(xué)需氧量（SCOD）的檢測(cè)參照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版）》。本文中污泥有機(jī)質(zhì)含量用VS表示。
污泥有機(jī)組成主要包括蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂類(lèi)物質(zhì)，其中，蛋白質(zhì)的檢測(cè)按照標(biāo)準(zhǔn)GB 50095-2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》，碳水化合物采用蒽酮比色法測(cè)定，脂質(zhì)按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.6-2003《食品中脂肪的測(cè)定》。
污泥的元素分析：P元素采用HClO4-H2SO4消煮法[]，C、H、N、S、O元素采用美國(guó)PE-2400Ⅱ元素分析儀分析。As、Cr、Pb、Zn、Cd、Cu、Hg、Ni等重金屬含量參照《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥檢驗(yàn)方法》，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES）Optima 2000 DV（Perkin Elmer USA）分析。
2.結(jié)果與討論
2.1 污泥有機(jī)組成分析
6座污水處理廠二沉池剩余污泥的基本理化性質(zhì)測(cè)定結(jié)果匯總于表3，由表3可以看出，各污水處理廠的污泥基本呈中性；SCOD的濃度均很低，表明污泥中的有機(jī)質(zhì)主要以顆粒態(tài)存在。
根據(jù)對(duì)污泥中無(wú)機(jī)物與有機(jī)物組分的分析結(jié)果，經(jīng)計(jì)算確定出各類(lèi)物質(zhì)在污泥中的比例關(guān)系（圖1）。可以看出，圖1中的結(jié)果與表3中各污水處理廠污泥的VS/TS是一致的。北京市污泥中有機(jī)質(zhì)含量（平均65%）比廣州市污泥中有機(jī)質(zhì)含量（平均45%）高20%。
進(jìn)一步分析污泥有機(jī)質(zhì)組分及其所占比例，可以看出，蛋白質(zhì)和碳水化合物所占比例最大，脂質(zhì)和其他有機(jī)物占一定的比例。
然而，廣州市三個(gè)污水處理廠污泥有機(jī)質(zhì)中蛋白質(zhì)和碳水化合物所占比例具有一定的差異，而脂質(zhì)和其他有機(jī)物所占比例大致相同（約為10%）；北京市三個(gè)污水處理廠污泥有機(jī)質(zhì)中碳水化合物所占比例相似（約為25%），蛋白質(zhì)為55%~60%脂質(zhì)和其他有機(jī)物為15%~20%，北京市污泥中蛋白質(zhì)比例明顯高于碳水化合物。總體來(lái)看，廣州市污泥碳水化物占有機(jī)質(zhì)比例高于北京市，脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的比例則低于北京市。
2.2 元素分析
2.2.1 污泥組成元素
各污水廠污泥組成元素占TS比例的分析結(jié)果如表4所示。污泥組成元素含量最多的是C、O元素，為有機(jī)質(zhì)的主要組成元素，S元素的含量最少。
2.2.2 污泥重金屬含量
各污水處理廠污泥中主要重金屬元素測(cè)定結(jié)果如表5所示。由表5可以看出，Zn、Cu兩種金屬的含量水平明顯高于其他幾類(lèi)金屬元素，大部分元素含量低于我國(guó)其他城市污泥重金屬平均值[]。廣州市污泥重金屬含量整體高于北京市污泥。主要因?yàn)槠湮鬯畞?lái)源中工業(yè)廢水比例高。
3.結(jié)論
通過(guò)對(duì)北京市和廣州市三座不同處理工藝的污水廠污泥特征進(jìn)行對(duì)比和分析，得到以下結(jié)論：
（1）廣州市剩余污泥有機(jī)物含量約為，45~50%，低于北京市污泥有機(jī)質(zhì)含量65~70%兩地污泥有機(jī)質(zhì)組分主要為蛋白質(zhì)和碳水化合物，占比超過(guò)80%，脂質(zhì)含量最少僅占5%左右，北京市污泥有機(jī)組成中蛋白和脂質(zhì)的比例高于廣州市，主要由于進(jìn)水有機(jī)質(zhì)濃度和組成差異引起。
（2）北京市剩余污泥中N、P元素的含量約為廣州市污泥的兩倍，同時(shí)重金屬元素的含量要低于廣州市，其土地利用的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和安全性均優(yōu)于廣州市污泥。污水成分對(duì)污泥中重金屬含量影響較大，工業(yè)廢水成分容易導(dǎo)致重金屬含量超標(biāo)，生活污水污泥重金屬含量總體上滿(mǎn)足土地利用要求。
（3）污泥濃縮池濃縮處理不僅能顯著提高剩余污泥濃度，提高污水處理廠污泥脫水工藝段的處理能力，同時(shí)對(duì)污泥中顆粒態(tài)有機(jī)物質(zhì)水解釋放有促進(jìn)作用，有利于后續(xù)污泥有機(jī)質(zhì)資源的生物利用。
