【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 污水系統(tǒng) 服務(wù)面積8km2，2020年規(guī)劃污水量為8萬m3／d。（5）王小郢污水系統(tǒng) 服務(wù)范圍主要包括北區(qū)、東區(qū)、老城區(qū)及西南區(qū)(含二里河地區(qū))4大片，2010年服務(wù)范圍為80km2，規(guī)劃污水量為30萬m3／d。2020年規(guī)劃污水量為35萬m3／d。（6）十五里河污水系統(tǒng) 黃山路～東流路以南、312國(guó)道～習(xí)有路以北均為十五里河自然收水范圍，／d，2010年服務(wù)面積為3lkm2，規(guī)劃污水量為4萬m3／d，2020年服務(wù)面積為69km2，規(guī)劃污水量20萬m3／d。（7）龔響堂污水系統(tǒng) 龔響堂污水系統(tǒng)2010年服務(wù)面積為75km2，／d，2020年服務(wù)面積93km2。，規(guī)劃污水量20萬m3／d。新的城市總體規(guī)劃，龔響堂污水系統(tǒng)服務(wù)范圍西北部將建一座科學(xué)城，其污水作為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，城市污水規(guī)劃增加科學(xué)城污水系統(tǒng)。目前，新的規(guī)劃方案正在調(diào)整中。（8）衛(wèi)郢污水系統(tǒng)根據(jù)合肥市戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃，塘西河流域?qū)⒋笠?guī)模發(fā)展城市建設(shè)，因此保留衛(wèi)郢污水系統(tǒng)的非常必要，但不列入近期建設(shè)項(xiàng)目，待遠(yuǎn)期城市總體規(guī)劃確定后，再對(duì)塘西河流域的污水進(jìn)行規(guī)劃、確定污水廠廠址、規(guī)模。根據(jù)新的城市總體規(guī)劃，衛(wèi)郢污水系統(tǒng)將調(diào)整與濱湖新城污水合并處理，成為濱湖新城污水系統(tǒng)。 城市污泥產(chǎn)量現(xiàn)狀及預(yù)測(cè)合肥市已建污水處理廠三座，分別為王小郢、望塘、朱磚井污水處理廠，其中，王小郢污水處理廠30萬噸／日，望塘污水處理廠8萬噸／日，／日。在建污水處理廠一座——龔響塘污水處理廠，規(guī)模10萬噸／日。正在籌建的污水處理廠三座，／日；十五里河污水處理廠5萬噸／日；望塘污水處理廠二期工程，規(guī)模10萬噸／日。／日，根據(jù)合肥市相關(guān)單位提供數(shù)據(jù)，目前合肥市每天污泥產(chǎn)量約300噸，含水率80%。預(yù)計(jì)“十一五”期間，合肥市污水處理廠產(chǎn)生的污泥將達(dá)到500噸/日。 城市污泥成分分析 污泥是污水處理廠處理生活、工業(yè)污水過程中產(chǎn)生的廢料，由于其粒度細(xì)、水分高、粘度大，加之價(jià)值低、運(yùn)輸不便，給其無害化處置帶來較大難度。如果長(zhǎng)期堆存，不僅占用大量土地資源，而且嚴(yán)重污染環(huán)境。隨著對(duì)環(huán)境要求的不斷提高，污泥處置問題越來越嚴(yán)峻，已嚴(yán)重制約了污水處理企業(yè)的正常生產(chǎn)和發(fā)展。污泥的成分、含量是污泥處置工藝路線選擇的重要條件，由于目前無法提供較全面的合肥市污泥成分檢測(cè)報(bào)告，故污泥部分成分檢測(cè)數(shù)據(jù)參照國(guó)內(nèi)其它同等類型城市的污水處理廠污泥的成分作為可行性研究技術(shù)方案選擇的依據(jù)。（1）污泥中的養(yǎng)分城市污泥不僅含有大量的有機(jī)質(zhì)，同時(shí)也含有一些植物所需要的養(yǎng)分，對(duì)化肥能夠起到部分替代作用。根據(jù)對(duì)中國(guó)16個(gè)城市的29個(gè)污水處理廠污泥中有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分含量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果表明我國(guó)城市污泥中的有機(jī)質(zhì)含量最高達(dá)696 g/kg，平均值為384 g/kg，相當(dāng)于純豬糞有機(jī)質(zhì)平均含量的54％，其中82％的城市污泥的有機(jī)質(zhì)含量超過豬廄肥，％，其礦化速度也比普通農(nóng)家肥迅速?？偟⒖偭?、 g/kg。（2）污泥中的重金屬城市污泥中的重金屬種類繁多，主要有Cu、Pb、Zn、Ni、Cr 、Hg、Cd等，污泥中的重金屬由于其易遷移、易富集、危害大等特點(diǎn)一直是限制污泥農(nóng)業(yè)利用的最主要因素。（3）污泥中的病原體污水在凈化處理過程中，其中的病原體大部分被顆粒物吸附而富集到污泥中，主要的病原體有細(xì)菌類、病毒和蠕蟲卵。其中以沙門氏菌、蛔蟲和腸道病毒等最為常見。（4）城市污泥中的有機(jī)有害成分城市污泥中的有機(jī)有害成分主要包括聚氯二苯基（PCBs）和聚氯二苯氧化物/氧芴（PCDD/ PCDF）、多環(huán)芳烴和有機(jī)氯殺蟲劑等品。據(jù)調(diào)查結(jié)果表明，在其污泥中含有稻瘟酞、甲苯、氯苯，并且在每個(gè)樣品中都發(fā)現(xiàn)了至少有42種殺蟲劑中的2種。由于許多這類有機(jī)化合物對(duì)人體及動(dòng)物有毒，它們的存在也是影響污泥農(nóng)田利用的重要因素。但現(xiàn)有的試驗(yàn)表明，能通過根部吸收和在植物中轉(zhuǎn)移的二惡英、呋喃及6種重要的PCB衍生物的量非常少，即使將含PCDD/ PCDF 較高的污泥過量用于冬小麥、夏小麥、土豆和蘿卜，與未施用污泥的土壤相比也顯示不出有害物質(zhì)含量的增高。因此，目前普遍認(rèn)為應(yīng)用于農(nóng)田土壤的污泥中有機(jī)化合物尚不會(huì)通過植物吸收的途徑進(jìn)入營(yíng)養(yǎng)鏈而引起重大的環(huán)境問題。（5）污泥中的熱值分析由于污泥含水率較高，在未經(jīng)脫水、干化處理的污泥其熱值較低，當(dāng)污泥經(jīng)過脫水、干化后，其含水率可降至10％以下，此時(shí)的污泥熱值一般為1000－6000 kcal/kg，可滿足焚燒要求。根據(jù)合肥市污水處理廠污泥檢測(cè)報(bào)告，合肥市污泥干燥基熱值為9200kJ/kg。 市政污泥處理處置現(xiàn)狀 我國(guó)的污泥處理處置20世紀(jì)60年代，由于我國(guó)污水處理廠較少且處理量不大，因此污泥處理處置尚未成為問題。由于污水處理廠少，污泥量不多且成分簡(jiǎn)單，可簡(jiǎn)單處理作為農(nóng)肥，如在上海、北京、天津，污泥作為資源使用。上海、北京、天津等城市的污泥受到農(nóng)民的歡迎，作為農(nóng)家肥施用。所以在此階段污泥是資源，污泥處置尚未成為問題。從20世紀(jì)80年代至今，我國(guó)城市污水處理事業(yè)獲得了跳躍性發(fā)展，城市污水處理廠從原先的400多座發(fā)展到2005年的708座。因此這一時(shí)期污水處理事業(yè)的重點(diǎn)主要集中在城市污水廠的建設(shè)上，資金、技術(shù)、裝備和土地集中在污水處理廠建設(shè)上，污泥處置的問題尚未突現(xiàn)，同時(shí)，更未能污水處理工程中對(duì)污泥處理處置進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，致使各個(gè)部門受認(rèn)識(shí)、資金、技術(shù)、土地等條件的制約，在污泥處置方面仍以農(nóng)田利用和堆放銷納為主，但由于重金屬等污染問題，農(nóng)業(yè)利用受到限制,污泥成為隱患。中國(guó)逐年污水處理量（引自2003年《中國(guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年報(bào)》）我國(guó)污泥濃縮技術(shù)主要包括重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮等。消化(包括好氧消化和厭氧消化)和堆肥是污泥穩(wěn)定常采用的方法。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的污泥脫水措施主要是機(jī)械脫水，而干化場(chǎng)由于受到地區(qū)、氣候條件的限制很少采用。在我國(guó)大多數(shù)污水處理廠都是采用濃縮脫水來處理污泥，而采用穩(wěn)定化處理的污水處理廠不到20％。大部分的污水處理廠污泥處理的不到位在很大程度上影響了污泥的最終處置。目前我國(guó)許多污水處理廠對(duì)污泥僅僅是進(jìn)行簡(jiǎn)單的濃縮脫水后便外運(yùn)，而且根本沒有交待污泥的最終去向。我國(guó)污水處理廠污泥處置方法統(tǒng)計(jì)處理工藝脫水濃縮濃縮＋脫水采用了穩(wěn)定處理污水廠個(gè)數(shù)(個(gè))8472523所占比例(％)污水處理廠即使對(duì)污泥進(jìn)行了濃縮脫水處理，往往達(dá)不到要求，污泥的含水率較高，污泥處理的不到位不但增加了運(yùn)輸?shù)碾y度，而且對(duì)運(yùn)輸路線周邊環(huán)境帶來威脅。更為嚴(yán)重的是給后續(xù)的污泥處置帶來極大的不便：堆肥時(shí)，滿足不了含水率的要求；填埋時(shí)，達(dá)不到垃圾填埋場(chǎng)的準(zhǔn)入條件，垃圾場(chǎng)拒收污泥；焚燒時(shí)，達(dá)不到污泥焚燒時(shí)的熱值，同時(shí)耗費(fèi)過多的熱量，造成嚴(yán)重的大氣污染。 國(guó)外污泥處理處置有土地利用、污泥農(nóng)用、填埋、焚燒以及綜合利用等。污泥海洋投棄處置已經(jīng)被禁止，目前污泥綠地、農(nóng)地利用和污泥填埋仍是大多數(shù)國(guó)家處置污泥的主要方式，少數(shù)國(guó)家如日本由于人口眾多，土地資源緊張，焚燒方式占有主要地位。 由污泥填埋并不能最終避免環(huán)境污染這只是延緩了環(huán)境污染產(chǎn)生的時(shí)間，西方國(guó)家的立法都要求填埋行為要滿足更為嚴(yán)格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，這使得過去僅僅反映直接建設(shè)投資及運(yùn)行成本的填埋處置方式的投資及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用大幅度增加，因此，利用填埋方式處置污泥有逐漸減少的趨勢(shì)。如美國(guó)在許多地區(qū)已經(jīng)開始禁止污泥土地填埋?！?污泥處置趨勢(shì)從早期的海洋投棄與填埋，走向土地利用(綠地、林地利用)、農(nóng)用、熱處理、再利用、建材利用等資源回收再利用方向。污泥處理處置的走向在很大程度上取決于各國(guó)政府有關(guān)的法律、法規(guī)和污染控制狀況；同時(shí)也與國(guó)家的大小和農(nóng)業(yè)發(fā)展情況有關(guān)。一些國(guó)家，如美國(guó)、英國(guó)污泥綠農(nóng)地利用的比例呈增加的趨勢(shì)。隨著污泥綠農(nóng)地利用標(biāo)準(zhǔn)(如合成有機(jī)物和重金屬含量)的日益嚴(yán)格，一些國(guó)家，如德國(guó)、法國(guó)、丹麥等污泥綠農(nóng)地利用的比例呈減少趨勢(shì)。日本由于土地資源較為匱乏，同時(shí)污泥綠農(nóng)地利用標(biāo)準(zhǔn)也相當(dāng)?shù)膰?yán)格，所以焚燒在日本的比例較大。 污泥焚燒處理以焚燒為核心的污泥處理技術(shù)是最徹底的污泥專業(yè)化處理方法。它可以使污泥中有機(jī)物全部碳化、燒死病原體，可以對(duì)含有重金屬或化學(xué)污染物的污泥實(shí)現(xiàn)完全的惰性化處理?？勺畲笙薅葴p少污染。此種方法對(duì)污泥的處理規(guī)模較大，因此在西方發(fā)達(dá)國(guó)家和日本得到廣泛應(yīng)用。在日本和歐盟國(guó)家污泥焚燒達(dá)到處理水平的60%和20%，且焚燒后產(chǎn)生的焚燒灰可以用做改良土壤、制作建材等，現(xiàn)有一些發(fā)達(dá)國(guó)家的專業(yè)環(huán)保公司已經(jīng)開發(fā)出將脫水污泥制成燃料用以燃燒發(fā)電的新技術(shù)。但是污泥焚燒處理的投資和日常的運(yùn)行費(fèi)用偏高，一是焚燒處理運(yùn)行的溫度要求高；二是處理系統(tǒng)的工藝技術(shù)非常復(fù)雜；三是投資費(fèi)用高。 污泥熱干化處理是污泥處理技術(shù)中最為先進(jìn)和科學(xué)的一種處理方法。干化處理能使污泥顯著減容。經(jīng)過干化處理后的污泥體積可以減為原來的五分之一左右，產(chǎn)品穩(wěn)定，且無臭味、無病原體生物。干化處理后的污泥產(chǎn)品用途很多，可以用做肥料、土壤改良劑、替代能源等。發(fā)達(dá)國(guó)家擁有多項(xiàng)成熟的熱干化處理專利技術(shù)。污泥的單獨(dú)使用熱干化工藝來處理有以下優(yōu)點(diǎn)：可以減少污泥的體積，從而減少了儲(chǔ)存、處置和運(yùn)輸費(fèi)用；干燥處理后的污泥產(chǎn)品既可以用做肥料和土壤改良劑也可以用做其他工業(yè)工藝過程中燃料；污泥干燥可以使污泥中的重金屬和有機(jī)污染物達(dá)標(biāo)排放，干燥后污泥無塵、無味，增個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行安全、高效，且與污泥焚燒相比其投資和運(yùn)行成本較低。 其它處理方法主要有熔融技術(shù)、堿性穩(wěn)定化技術(shù)、低溫?zé)峤饧夹g(shù)、制取飼料技術(shù)、包埋技術(shù)、制取建材技術(shù)等。這些技術(shù)的處理規(guī)模都比較小，在此不再詳述。 污水廠污泥的特性與處理中的主要問題 污泥的特性污泥中含有大量細(xì)菌、病毒等病原體，重金屬以及其它化學(xué)污染物，同時(shí)也含有一些有益成分，如豐富的氮、磷和有機(jī)組分，它本身含有化學(xué)能，干燥的污泥在燃燒時(shí)可放出大量的熱量。污泥的無害化處理的核心技術(shù)有兩大類：焚燒技術(shù)和熱干化處理，目標(biāo)是滅除病原體、消除化學(xué)污染物、固化重金屬等，同時(shí)在處置過程中不能造成新的污染（如二噁英、粉塵、氮氧化物等）。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將污泥處理后的產(chǎn)物資源化，如作為肥料、建材、燃料等使用。燃料種類高位發(fā)熱量(kJ/kg)百分比(%)標(biāo)準(zhǔn)煤33000100%泥煤18000%城市污水廠污泥初沉污泥1071518920% ～ %二沉活性污泥1329515215% ～ %混合污泥1200516957% ～ %% ～ %，當(dāng)前的污水處理廠的干化污泥，其含水量在75％～93％之間，它本身含有的化學(xué)能不足以完成所含水分的蒸發(fā)，所以要將污泥深度干燥必須消耗外加熱量，這是污泥無害化必須支付的代價(jià)。 現(xiàn)有的熱干化技術(shù)早在20世紀(jì)40年代，工業(yè)化國(guó)家就已經(jīng)用直接加熱鼓式干燥器來干燥污泥。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，污泥熱干化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)正逐漸顯現(xiàn)出來： 　?、傥勰囡@著減容，體積可減少4～5倍； 　　②形成顆?；蚍蹱罘€(wěn)定產(chǎn)品，污泥性狀大大改善； 　　③產(chǎn)品無臭且無病原體，減輕了污泥有關(guān)的負(fù)面效應(yīng)，使處理后的污泥更易被接受； 　　④產(chǎn)品具有多種用途，如作肥料、土壤改良劑、替代能源等。 所以無論填埋、焚燒、農(nóng)業(yè)利用還是熱能利用，污泥干化都是重要的第一步，這使污泥干化在整個(gè)污泥管理體系中扮演越來越重要的角色。20世紀(jì)90年代以來，運(yùn)用污泥熱干化技術(shù)處理城市污泥得到迅速發(fā)展。 污泥熱干化技術(shù)中的幾個(gè)核心技術(shù)問題分述如下：① 污泥粘結(jié)問題 　　現(xiàn)有的污泥干化設(shè)備從進(jìn)料方式和產(chǎn)品形態(tài)上大致可以分為兩類：一種是采用干料返混系統(tǒng)，濕污泥在進(jìn)料前先與一定比例的干泥混合，含水率降至30%～40%，然后才進(jìn)入干燥器，產(chǎn)品為球狀顆粒，是結(jié)合干燥與造粒為一體的工藝；另一種是濕污泥直接進(jìn)料，產(chǎn)品多為粉末狀。 　　干燥不同的污泥，如工業(yè)污泥和城市污泥，對(duì)設(shè)備的要求也不盡相同。最初能成功用于干燥工業(yè)污泥的設(shè)備直接用于城市污泥，卻不一定能成功。這是因?yàn)槌鞘形勰嗟奶匦允欠浅Ｕ?，且在干燥過程中有一特殊的膠粘相階段(含水率為60%左右)。在這一極窄的過渡段內(nèi)，污泥極易結(jié)塊，表面堅(jiān)硬、難以粉碎，而里面卻仍是稀泥。這為污泥的進(jìn)一步干燥和滅菌帶來極大困難。為了克服這一困難，達(dá)到含固率＞90%的干燥效果，就產(chǎn)生了干料返混工藝。干燥器進(jìn)料前先將一定比例含固率＞90%的干泥顆粒返回混合器(或稱涂層機(jī))與濕污泥混合，其過程中干粒起到如珍珠核的作用，濕污泥只是薄薄地包裹在干粒外面。控制混合的比例，使混合物的含水率降到30%～40%，這樣使污泥直接越過膠粘相，大大減輕了污泥在干燥器內(nèi)的粘結(jié)，干燥時(shí)只需蒸發(fā)顆粒表層的水分，使干燥容易進(jìn)行，能耗降低。 ② 尾氣處理和臭味控制 　　國(guó)外對(duì)污泥處理的管理非常嚴(yán)格，它必須是環(huán)境安全的，不能產(chǎn)生二次污染。所以國(guó)外的污泥干化技術(shù)很重視尾氣處理和臭味控制。早期的ESP直接加熱系統(tǒng)，引入外部空氣經(jīng)加熱后通入干燥器，蒸發(fā)污泥中的水分并運(yùn)送污泥。離開干燥器后熱風(fēng)與干污泥顆粒分離，然后經(jīng)過除塵、熱氧化除臭后排放。由于熱風(fēng)的量很大，使得尾氣處理成本非常高，這一缺陷使人們一度將興趣轉(zhuǎn)到了間接加熱系統(tǒng)上［2］。后來，安德里茲(Andritz)的轉(zhuǎn)鼓式直接加熱工藝采用了氣體循環(huán)回用的設(shè)計(jì)，使這一缺陷得到明顯改善。在其干燥工藝中，熱風(fēng)經(jīng)過除塵、冷凝、水洗后，85%返回轉(zhuǎn)鼓，只有15%需經(jīng)過熱氧化除臭后排放。這減少了尾氣處理的負(fù)擔(dān)，更重要的是大大減少了外部空氣的引入量，將轉(zhuǎn)鼓內(nèi)氧氣的含量維持在很低的水平，從而很大程度上提高了系統(tǒng)的安全性能。對(duì)于間接加熱系統(tǒng)，尾氣的量要小得多，相應(yīng)尾氣處理的負(fù)擔(dān)要輕得多。西格斯干燥設(shè)備的尾氣經(jīng)冷凝、水洗后送回燃燒爐，將產(chǎn)生臭味的化合物徹底分解，所以其尾氣能滿足很嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。另外，無論是直接加熱或間接加熱系統(tǒng)，干燥設(shè)備內(nèi)部都采用適當(dāng)負(fù)壓，避免了臭氣的外泄，工廠的污泥倉(cāng)、干燥車間、成品倉(cāng)等構(gòu)筑物內(nèi)的氣體都抽走集中處理。 ③ 設(shè)備安全問題 在老式干燥器里，起火或爆炸相當(dāng)頻繁，令污泥干燥設(shè)備的安全性能倍受置疑?，F(xiàn)在，起火或爆炸的大部分原因已經(jīng)明確，與爆炸