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摘 要：地下污水处理厂的污泥处理是一个十分关键的环节，以往常被忽视，或处理不当引起二次污染。本文结合工程实际对不同污泥处理方法进行了对比分析并探讨出最优的处理手段。
关键词：污水处理厂；污泥处理；最优处理
引言
随着工业生产的迅速发展和城市规模的日益扩大，污水量也相应增加，污水处理中的污泥问题也更为突出。虽然我国在城市污水处理厂建设方面取得一定成效，已建成百余座污水处理厂，但在控制水污染方面，地下污水处理厂问题较多，因此，应加大对地下污水处理厂的研究和应用。
1.国内外城市地下污水处理厂建设现状
国外像芬兰、瑞典、挪威、美国、英国等国家的许多城市地下大型排水及污水处理系统取得了很好的发展。城市地下污水处理厂的发建设已经走过很长时间。
瑞典拥有大型的城市地下污水处理厂，其整个排水系统的污水处理厂全部建设在地下，不论处理效率还是规模都是世界领先的。仅斯德哥尔摩市就有大型排水隧道200km。例如KAPPALA污水处理厂的设计通常采用许多平行的洞室来进行水的净化，结构示意如图1，一般情况下，污水净化要求洞室长300m，过水断面达到100m2，该处理厂的每个洞室均可满足。另外该处理厂处理后的污水主要存放在临近的岩石洞中，如图2所示。大大节约了处理厂的运营成本。
日本的地下处理厂也多数采用中隧道式，如神奈川县叶山镇污水处理厂等。其占用土地面积较小，节约了大量的土地资源。此外虽然修建隧道造价比较高，但不需基础工程以及回填等，总体费用相差不大。另一方面，隧道密闭的空间对污水排放的有毒气体有着较好的封闭，对环境污染的可能小较小。国内地下污水处理主要是借鉴国外地下污水处理的理念和技术，在国内运用的过程中发现并解决了许多关键性问题，形成了一套自己的理论和技术，并且取得了非常好的效果。例如香港赤柱的地下污水处理厂、深圳布吉污水处理厂、广州京溪污水处理厂以及昆明第十污水处理厂的成功应用都证明了地下污水处理厂在解决污水方面的重要发展地位和巨大的市场潜力。
2.地下污水处理厂建设存在的主要问题
地下污水处理厂尽管得到了很好的发展，但建设过程中仍存在以下主要問题：（1）规划建设要求高，地下污水处理厂的主体构筑物建于地下，一旦修筑完成再进行改扩建的难度将大大增加。因此在工程可行性研究阶段及设计初期，对地下污水处理厂的整体规划建设要求相对更高。（2）设计施工难度大，建设成本高。地下污水处理厂的建设由众多分项工程组成，涉及到地面景观、深大基坑的开挖和支护以及通风照明等，这些分项设施往往会根据实际情况加大规模或建设标准提高。相应的设计及施工不论从量上还是内容上难度大大增加，成本也相应增加。（3）风险因素高。地下污水处理厂有可能出现有毒气体、污水泄漏等情况，一旦发生，后果将非常严重。（4）地面景观设计单一。目前我国污水处理厂地上景观建设相对单一，设计理念也较为落后，大规模进行园林、湿地、休闲娱乐场所和公园等的建设相对较少，总体功能不够完善。
3.地下污水处理厂污泥处理分析
地下污水处理厂在对污水处理排放后常残留大量的污泥，而这些污泥中存在有大量的污染物，包括有害的重金属、致病物质以及不可分解的化学物质等等。而我国每年绝大多数污水处理厂将产生的污泥直接填埋或者倾倒，不仅污染了生态环境也威胁到人类的生活安全。因此如何合理的处治污泥已成为人们亟待解决的问题。
3.1典型的污泥处理技术
目前国内外常用的污泥处理技术主要包括以下6类：厌氧消化即通过多种微生物进行氧化处理，使高能的有机物转化为低分子的物质，降低污泥的毒性。污泥好氧发酵，主要为在有氧的条件下通过各类菌对污泥进行有机物分解，进而转变为腐殖质。污泥的石灰稳定，即在污泥中加入一定量的石灰，石灰与污泥发生化学反应生成固体化合物，从而钝化重金属。另外化学反应的过程中也将产生大量的热达到杀菌的作用。热干化技术是污泥通过与热媒的传热作用进行脱水的过程。经过热干化后污泥中的微生物基本灭活，干污泥可用作施肥和建筑原料等。此外污泥焚烧以及生物沥浸也是比较常见的污泥处理技术。污泥焚烧能够最大可能的使污泥无害化和减量化，但是工艺要求如污染气体排放等要求较高。生物沥浸主要依靠硫杆菌为代表的特殊菌对污泥进行深度氧化，除去重金属，进而降低污泥毒性。该技术工艺简单成本较低，已在各大污水处理厂得到应用。
3.2工程实际应用
某地下污水处理厂一期工程污水处理规模为11万m3/d，污水处理后主要残留的污泥成份为剩余污泥、初沉污泥、水泥区化污泥以及漏失污泥等。经初步统计，污泥量为2346m3/d，污泥含量较大且出产速度较快，因此选择合理的污泥处理技术至关重要。正如前文所述，目前常用的污水处理技术较多，但是选择适合本处理厂的方法需和工程的实际情况如项目的成本、运行情况等相结合，同时进行必要的改进和衍生。根据本项目实际情况初步确定调理压榨污泥干化、污泥加钙干化和生物沥浸干化3种技术进行比选。
3.3对比分析
从污泥处理前后含水率、污泥含固量以及处理前后对环境的影响等技术性能和工程建设运行等的经济费用两个角度对调理压榨污泥干化、污泥加钙干化和生物沥浸干化3种工艺进行对比分析，分析内容及结果如表1和表2所示。可以看出，从技术性能角度分析，调理压榨污泥干化术优于污泥加钙干化技术和生物沥浸干化技术。从经济费用角度，污泥加钙干化技术运行费用最高，但工程费最低，而生物沥浸干化技术工程费最低，运行费最高，调理压榨污泥干化技术则二者相差不大。另一方面考虑到生物沥浸干化与原设计工艺等相较好结合，处理技术以及方式效果等较为符合我国当前环境、法律法规等要求。因此综合分析该处理厂采用生物沥浸干化污泥处理技术。
4.结语
综上所述，积极进行污泥资源化研究等是解决当前及今后我国城市地下污水污泥处理处置问题的有效途径。因此，地下污水处理厂应当重视污泥处理和处置，加强污泥管理力度。其次，国家和行政管理部门应当加速建立和完善污泥处理处置的相关法规。
参考文献：
[1]仙河污水处理厂设计[J].张永，张新房，柴春省.中国科技信息.2016（02）
[2]分析化工园区污水处理厂污水处理工艺研究及应用[J].何丹.石化技术.2017（12）
[3]浅析城镇污水处理厂通风系统设计[J].杨婧.甘肃科技. 2017（07）
关键词：污水处理厂；污泥处理；最优处理
引言
随着工业生产的迅速发展和城市规模的日益扩大，污水量也相应增加，污水处理中的污泥问题也更为突出。虽然我国在城市污水处理厂建设方面取得一定成效，已建成百余座污水处理厂，但在控制水污染方面，地下污水处理厂问题较多，因此，应加大对地下污水处理厂的研究和应用。
1.国内外城市地下污水处理厂建设现状
国外像芬兰、瑞典、挪威、美国、英国等国家的许多城市地下大型排水及污水处理系统取得了很好的发展。城市地下污水处理厂的发建设已经走过很长时间。
瑞典拥有大型的城市地下污水处理厂，其整个排水系统的污水处理厂全部建设在地下，不论处理效率还是规模都是世界领先的。仅斯德哥尔摩市就有大型排水隧道200km。例如KAPPALA污水处理厂的设计通常采用许多平行的洞室来进行水的净化，结构示意如图1，一般情况下，污水净化要求洞室长300m，过水断面达到100m2，该处理厂的每个洞室均可满足。另外该处理厂处理后的污水主要存放在临近的岩石洞中，如图2所示。大大节约了处理厂的运营成本。
日本的地下处理厂也多数采用中隧道式，如神奈川县叶山镇污水处理厂等。其占用土地面积较小，节约了大量的土地资源。此外虽然修建隧道造价比较高，但不需基础工程以及回填等，总体费用相差不大。另一方面，隧道密闭的空间对污水排放的有毒气体有着较好的封闭，对环境污染的可能小较小。国内地下污水处理主要是借鉴国外地下污水处理的理念和技术，在国内运用的过程中发现并解决了许多关键性问题，形成了一套自己的理论和技术，并且取得了非常好的效果。例如香港赤柱的地下污水处理厂、深圳布吉污水处理厂、广州京溪污水处理厂以及昆明第十污水处理厂的成功应用都证明了地下污水处理厂在解决污水方面的重要发展地位和巨大的市场潜力。
2.地下污水处理厂建设存在的主要问题
地下污水处理厂尽管得到了很好的发展，但建设过程中仍存在以下主要問题：（1）规划建设要求高，地下污水处理厂的主体构筑物建于地下，一旦修筑完成再进行改扩建的难度将大大增加。因此在工程可行性研究阶段及设计初期，对地下污水处理厂的整体规划建设要求相对更高。（2）设计施工难度大，建设成本高。地下污水处理厂的建设由众多分项工程组成，涉及到地面景观、深大基坑的开挖和支护以及通风照明等，这些分项设施往往会根据实际情况加大规模或建设标准提高。相应的设计及施工不论从量上还是内容上难度大大增加，成本也相应增加。（3）风险因素高。地下污水处理厂有可能出现有毒气体、污水泄漏等情况，一旦发生，后果将非常严重。（4）地面景观设计单一。目前我国污水处理厂地上景观建设相对单一，设计理念也较为落后，大规模进行园林、湿地、休闲娱乐场所和公园等的建设相对较少，总体功能不够完善。
3.地下污水处理厂污泥处理分析
地下污水处理厂在对污水处理排放后常残留大量的污泥，而这些污泥中存在有大量的污染物，包括有害的重金属、致病物质以及不可分解的化学物质等等。而我国每年绝大多数污水处理厂将产生的污泥直接填埋或者倾倒，不仅污染了生态环境也威胁到人类的生活安全。因此如何合理的处治污泥已成为人们亟待解决的问题。
3.1典型的污泥处理技术
目前国内外常用的污泥处理技术主要包括以下6类：厌氧消化即通过多种微生物进行氧化处理，使高能的有机物转化为低分子的物质，降低污泥的毒性。污泥好氧发酵，主要为在有氧的条件下通过各类菌对污泥进行有机物分解，进而转变为腐殖质。污泥的石灰稳定，即在污泥中加入一定量的石灰，石灰与污泥发生化学反应生成固体化合物，从而钝化重金属。另外化学反应的过程中也将产生大量的热达到杀菌的作用。热干化技术是污泥通过与热媒的传热作用进行脱水的过程。经过热干化后污泥中的微生物基本灭活，干污泥可用作施肥和建筑原料等。此外污泥焚烧以及生物沥浸也是比较常见的污泥处理技术。污泥焚烧能够最大可能的使污泥无害化和减量化，但是工艺要求如污染气体排放等要求较高。生物沥浸主要依靠硫杆菌为代表的特殊菌对污泥进行深度氧化，除去重金属，进而降低污泥毒性。该技术工艺简单成本较低，已在各大污水处理厂得到应用。
3.2工程实际应用
某地下污水处理厂一期工程污水处理规模为11万m3/d，污水处理后主要残留的污泥成份为剩余污泥、初沉污泥、水泥区化污泥以及漏失污泥等。经初步统计，污泥量为2346m3/d，污泥含量较大且出产速度较快，因此选择合理的污泥处理技术至关重要。正如前文所述，目前常用的污水处理技术较多，但是选择适合本处理厂的方法需和工程的实际情况如项目的成本、运行情况等相结合，同时进行必要的改进和衍生。根据本项目实际情况初步确定调理压榨污泥干化、污泥加钙干化和生物沥浸干化3种技术进行比选。
3.3对比分析
从污泥处理前后含水率、污泥含固量以及处理前后对环境的影响等技术性能和工程建设运行等的经济费用两个角度对调理压榨污泥干化、污泥加钙干化和生物沥浸干化3种工艺进行对比分析，分析内容及结果如表1和表2所示。可以看出，从技术性能角度分析，调理压榨污泥干化术优于污泥加钙干化技术和生物沥浸干化技术。从经济费用角度，污泥加钙干化技术运行费用最高，但工程费最低，而生物沥浸干化技术工程费最低，运行费最高，调理压榨污泥干化技术则二者相差不大。另一方面考虑到生物沥浸干化与原设计工艺等相较好结合，处理技术以及方式效果等较为符合我国当前环境、法律法规等要求。因此综合分析该处理厂采用生物沥浸干化污泥处理技术。
4.结语
综上所述，积极进行污泥资源化研究等是解决当前及今后我国城市地下污水污泥处理处置问题的有效途径。因此，地下污水处理厂应当重视污泥处理和处置，加强污泥管理力度。其次，国家和行政管理部门应当加速建立和完善污泥处理处置的相关法规。
参考文献：
[1]仙河污水处理厂设计[J].张永，张新房，柴春省.中国科技信息.2016（02）
[2]分析化工园区污水处理厂污水处理工艺研究及应用[J].何丹.石化技术.2017（12）
[3]浅析城镇污水处理厂通风系统设计[J].杨婧.甘肃科技. 2017（07）