西安水务（集团）规划设计研究院有限公司 陕西西安 710000
摘要：随着城市化进程的加速，这也增加了城市废水中工业废水的比例，尽管进行了一些处理，在许多情况下不符合国家废水排放标准，因此需要进行二次处理，也就是说需要进行二次处理实行有效的监督。
关键词：给水厂污泥；废水处理；资源化应用
前 言：我国的天然水经过自来水厂的水处理后，可以生产出符合水质标准的饮用水。同时，污泥脱水浓缩后，天然水中的悬浮杂质、有机物和残留混凝剂几乎都存在于污泥中。随着我国经济的发展，农村城市化程度逐渐提高，供水厂的数量也随之增加。因此，污泥量也显著增加。如果污泥处理不好直接进入自然环境，将严重破坏自然环境特别是水环境。给水厂污泥的合理利用尤为突出，其特殊的孔隙结构对污染物具有良好的吸附效果，在水环境净化方面具有很大的潜力。
1 给水厂污泥概述
我国大部分城市自来水厂采用地表水作为处理原水，其主要工艺为混凝+沉淀+过滤+消毒。其中混凝剂通过电中和、吸附架桥、扫网等作用使水中的微悬浮物和胶体颗粒失稳，聚集成较大的絮体，在重力作用下沉淀去除。过滤介质层中截留并去除少量沉降性能较差的絮体。沉淀池排泥水和滤池反冲洗水产生的污泥为水厂给水污泥。原水中的杂质主要包括无机颗粒物、植物残体、腐殖质、吸附溶解的金属盐和气体。目前，我国自来水厂的日常生产主要采用无机铝盐和铁盐混凝剂。因此，给水污泥主要由混凝剂残渣、无机矿物颗粒和少量有机物组成。由于原水水质不同，用于自来水处理的药剂种类和用量也不尽相同，给水污泥的组成和产量也不同。自来水厂每天都会产生大量的给水污泥。随着用水量的增加，给水污泥的产量将越来越大。如何处理大量的给水污泥已成为一个亟待解决的问题。目前，给水污泥的常规处理方法有：1）污泥水直接排入天然水体。这种方法对环境影响很大。污泥水中大量的铝盐和污泥沉积会对水生生态产生一定的影响。大量污泥排入水体还会造成河道阻塞和河床抬高，影响航运，降低防洪排涝能力。2）排入城市污水管网。这种污泥处理方法需要严格限制污泥的排放时间、排放量、固体悬浮物含量等；同时，这种方法容易导致污水管道堵塞、腐蚀等问题，管道的疏通和维护也需要很大的成本。3）填埋场。给水厂脱水污泥可单独填埋或与生活垃圾混合填埋。然而，污泥中的重金属会对地下水造成污染，因此污泥中的毒物和渗滤液应引起重视。调查发现，许多供水厂都遇到了拒绝接收垃圾填埋场的供水污泥的问题。
2 给水厂污泥常规处置现状
目前，给水厂污泥的常规处理方法是直接排放，包括水体、污水管道、海陆填埋等。对于中小型供水厂直接排放距离污水处理厂较近，在污水处理厂负荷能力范围内，可降低成本，节约成本。
（1）排入水体。对于我国一些沿江城市和沿海地区来说，由于可利用的土地少，加之大多数供水厂建在天然水域附近，供水厂的污泥未经任何处理直接排入水体。污泥水中含有大量铝盐，对水环境造成重大危害，大量水生生物和底栖生物将死亡，严重破坏生态系统；其次，污泥入水后，易造成泥沙淤积、河床抬升等现象，改变原有河流的水力条件，增加洪水隐患，危害社会发展。
（2）排入污水管。当供水厂与污水处理厂距离较近时，供水厂的污泥水可直接排入地下污水管网，在污水处理厂允许的工作负荷条件下，与污水处理厂污泥一并处理。近年来，人们发现供水厂污泥提高了污水处理效果，改善了剩余污泥的脱水性，提高了污水中磷的去除效率，最终提升了污水处理能力，大大提高了城市污水厂的工作效率。相应地，这种处理方式也存在一些弊端，在一定程度上限制了污水处理厂的处理能力。这种处理方法不适用于较大的供水厂产生的污泥，否则会使污水处理厂不堪重负，而且利用地下城市污水管网输送泥水容易出现堵管、污泥沉淀等问题，严重影响城市污水管网系统的运行。
（3）丢弃海洋。海上处置可分为两种方法：一种是通过管道直接处置污泥水，不做任何处置；另一种是将污泥压缩脱水成泥饼，由船舶倾倒入海。在确定运输工具和倾倒地点时，需要仔细考虑当地渔业、地形、洪水情况等因素。近年来，海洋污染日益严重，海洋污泥的处置方式受到很大限制。
在世界全球化的趋势下，欧洲许多发达国家都颁布了相应的法律法规，禁止向海洋倾倒污泥。
（4）卫生填埋场。卫生填埋法是将自来水厂的污泥脱水压缩形成泥饼，与生活垃圾一起填埋在城市垃圾处理站。同时，也可作为废弃物的覆盖土。总的来说，供水厂脱水泥饼的土壤质量可以满足卫生填埋的要求，同时可以恢复填埋场的土壤利用，保证土地的可利用价值。毕竟，卫生填埋是一种相对消极的处理方法。污染物的渗透性和重金属的浓度是影响土壤生态环境的重要因素。在我国目前的情况下，卫生填埋是唯一被广泛采用的处理方法。与其它处理方法相比，它具有节约成本、操作简单等优点，受到供水厂的广泛青睐。但是，填埋场距离城市较远，污泥的运输会产生较高的成本；同时，填埋场不易管理和控制，最终破坏周围的土壤环境。现在开始减少了。
3 污水处理
（1）作为污水处理的混凝剂。结果表明，污泥的处理效果与明矾和氯化铁相近，对石油类、COD和总悬浮物的去除效果显著。当投加12.5mg/l氯化铁和1000mg/l污泥时，含油量和总悬浮物的去除率达99%，COD的去除率达83%。结果表明，污泥与明矾混合使用时，废水中表面活性剂的去除率高达80%，远高于明矾单独使用时的去除率。
（2）作为污水处理的吸附剂。给水污泥中含有大量的铝盐和铁盐，作为吸附材料具有良好的除磷潜力。结果表明，湿污泥比干污泥能更快地达到吸附平衡，且吸附效率较高。原污泥对磷的实际饱和吸附量为3.065mg/g，在保证除磷效果的前提下，直接使用给水污泥作为湿地填料可有效节约成本。采用热活化法处理自来水厂铁盐污泥，分别在100℃、300℃、500℃和900℃下进行活性污泥对磷的吸附试验。结果表明，污泥在不同活化温度下的吸附等温线基本一致，对磷的吸附量分别为6.3、12.2、8.2和3.4g/kg，表明热活化可以改变污泥对磷的吸附性能，300℃为最佳活化温度。进一步研究了活性污泥在300℃下对溶液中磷的吸附特性。结果表明，活性污泥对磷的吸附量随温度的升高而增大，吸附反应为自发吸热过程；活性污泥对磷的吸附量随溶液初始pH的升高而降低；双常数方程和elovich方程能很好地描述吸附动力学过程。
4 应用存在的问题及展望
随着科技的发展，给水污泥的特殊理化性质越来越受到人们的重视。由于其量大、处理困难、性质多变，实际应用还需要不断的实验研究。在大规模推广之前，应仔细评估所有可能存在的风险和隐患，避免盲目应用或方法不当造成二次污染。在实际应用中，由于处理工艺、混凝剂投加量和供水厂水质的不同，供水污泥的性质也不同。另外，不同给水污泥的吸附能力也有待探讨。污泥按其形态可分为新鲜污泥、泥饼等，不同形态的污泥具有不同的能量和吸附效果。因此，不同形态污泥在污水处理中的效果也是今后的研究方向。另外，在实际应用中，环境条件的变化是否会影响污泥的处理效果和污泥性质也需要不断的实验研究。
给水厂污泥具有独特的结构和特性，其资源化利用广泛涉及各个领域。目前，在水环境治理领域尤为重要。然而，污泥在给水厂的实际应用还处于实验室阶段，在实际工程运行中几乎没有做什么工作，因此今后的研究还有很长的路要走。因此，如何改善污泥的孔隙结构，降低成本，降低能耗，提高污泥的吸附率和土壤利用率将是今后一个重要的研究方向。
参考文献：
[1]谢敏，施周，李淑展.给水厂排泥水处理处置技术及应用进展[J].净水技术，2006，25（5）.
[2]杨兰.超声辅助处理净水污泥用于去除废水中磷和氨氮研究[D].浙江工业大学，2015.
[3]王勤华，贺俊兰.净水厂产泥的确定和相关参数的选择[J].中国给水排水，2002，18（8）.
[4]戚海雁，何品晶，等.给水厂排泥水及污泥的处置[J].上海环境科 学，2002，21（7）.
[5]刘永康，姚磊，唐卿生，等.自来水厂污泥物质组成及烧制紫砂陶的研究[A].全国排水委员会 2012 年年会论文集[C].2012.