【正文】 減量化：由于污泥含水量很高，體積很大，且呈流動性。經(jīng)濃縮處理后，污泥體積減至原來的十幾分之一，且由液態(tài)轉(zhuǎn)化成固態(tài)，便于運輸和消納。 （ 2）穩(wěn)定化：污泥中有機含量很高，極易腐敗并產(chǎn)生惡臭，經(jīng)消化處理以后，易腐敗的部分有機物被分解轉(zhuǎn)化，使污泥性質(zhì)趨于穩(wěn)定，惡臭大大降低，方便運輸及處置。 （ 3）無害化：污泥中，尤其是初沉污泥中，含有大量病原菌、寄生蟲卵及病毒，易造成傳染病大面積傳播。經(jīng)消 化處理后，可以殺滅大部分的蛔蟲卵、病原菌和病毒，大大提高污泥的衛(wèi)生指標。 （ 4）資源化：污泥是一種資源，其中含有很多熱量，其熱值在東莞市清溪長山頭城市污水處理廠 工程初步設(shè)計說明 (優(yōu)化方案 ) 44 1000~15000cal/kg（干泥）之間，高于煤和焦炭。另外，污泥中還含有豐富的氮、磷、鉀，是具有較高肥效的有機肥料。通過消化處理后，可以將有機物轉(zhuǎn)化成沼氣，使其中的熱量得以利用，同時還可進一步提高其肥效。 污泥處理工藝 通常，城市污水處理廠典型的污泥處理工藝流程如圖 所示：包括四個處理或處置階段。第一階段為污泥濃縮，主要目的是使污泥初步減容，縮小后續(xù)處 理構(gòu)筑物的容積或設(shè)備容量；第二階段為污泥消化，使污泥中的有機物分解；第三階段為污泥脫水，使污泥進一步減容；第四階段為污泥處置，采用某種途徑將最終的污泥予以消納。以上各階段產(chǎn)生的上清液 或濾液中仍含有大量的污染物質(zhì)，因而應(yīng)送回到污水處理系統(tǒng)中加以處 理。 污泥 上清液 消化液 濾液 污水處理系統(tǒng) 圖 典型的污泥處理工藝流程 由于本工程污水處理工藝 FABT 工藝，污泥齡較長，污泥性質(zhì)較為穩(wěn)定， 剩余污泥量較少，可不進行消化。若采用消化處理，需增加消化池、加熱、攪拌和沼氣處理利用等一系列構(gòu)筑物及設(shè)備，使污泥濃縮 污泥消化 污泥脫水 污泥處置 東莞市清溪長山頭城市污水處理廠 工程初步設(shè)計說明 (優(yōu)化方案 ) 45 投資增加，管理復(fù)雜，對中小型污水處理廠來說 經(jīng)濟上可行性不強。因此，本工程污泥處理系統(tǒng)不設(shè)消化池，污泥直接濃縮、脫水。 污泥濃縮常用的工藝有重力濃縮，氣浮濃縮和離心濃縮，重力濃縮本質(zhì)上是一種沉淀工藝，屬于壓縮沉淀。在重力的作用下，通過顆粒間的擁擠和壓縮過程，污泥濃度進一步提高，從而實現(xiàn)污泥濃縮。重力濃縮占地面積大，污泥易厭氧產(chǎn)生惡臭味，并導(dǎo)致剩余污泥中磷的釋放；氣浮濃縮是利用氣泡強制施加到污泥顆 粒上的浮力，使之上浮，從而實現(xiàn)了污泥的壓縮；氣浮濃縮雖然一定程序上解決了污泥厭氧發(fā)臭的問題，但需增加一套溶氣系統(tǒng)，而且運行費用較高；離心濃縮是利用離心機強大的離心力，使污泥濃縮。離心濃縮時間短，濃縮后含固量一般可高達 6%。由于離心濃縮是在封閉環(huán)境內(nèi)進行，因而一般不會產(chǎn)生惡臭。對于富磷污泥，用離心濃縮可避免磷的二次釋放，提高污水處理系統(tǒng)總的除磷率。 污泥的脫水分為自然干化和機械脫水兩大類。自然干化系將污泥攤置到由級配砂石鋪墊的干化場上，通過蒸發(fā)、滲透和清液溢流等方式，實現(xiàn)脫水。這種方式適于村鎮(zhèn)小型污水處理廠的 污泥處理，占地面積大，維護管理工作量很大，產(chǎn)生大范圍的惡臭。機械脫水系利用機械設(shè)備進行污泥脫水，因而占地少，與自然干化相比，對環(huán)境影響較小，但運行維護費用較高，一般用于城市二級污水處理廠。 隨著國內(nèi)城市污水處理工程中國外貸款項目的不斷增加，國外東莞市清溪長山頭城市污水處理廠 工程初步設(shè)計說明 (優(yōu)化方案 ) 46 的一些設(shè)備、新技術(shù)不斷為國內(nèi)引進、消化和吸收。就城市污泥處理的濃縮、脫水設(shè)備方面，并結(jié)合污水處理廠污泥的實際情況，可供選擇的濃縮、脫水有以下兩種方案： （ 1）方案一：污泥機械濃縮、機械脫水 （ 2）方案二：污泥重力濃縮、機械脫水 表 污泥處理方案對比 項 目 方案一 方案二 主要構(gòu)建筑物 (1)污泥貯泥池 (2)濃縮、脫水機房 (3)污泥堆場 (1)污泥濃縮池 (2)脫水機房 (3)污泥堆場 主要設(shè)備 (1)污泥濃縮脫水機 (2)加藥設(shè)備 (1)濃縮池刮泥機 (2)脫水機 (3)加藥設(shè)備 占地面積 小 大 絮凝劑總用量 ~≤ 對環(huán)境影響 無大的污泥敞開式構(gòu)筑物，對周圍環(huán)境影響小 污泥濃縮池露天布置，氣味難聞，對周圍環(huán)境影響大。 總土建費用 小 大 總設(shè) 備費用 一般 稍大 剩余污泥中磷的釋放 無 有 東莞市清溪長山頭城市污水處理廠 工程初步設(shè)計說明 (優(yōu)化方案 ) 47 從表 可看出，方案一優(yōu)于方案二。因此，本工程 污泥處理工藝推薦采用機械濃縮、機械脫水方案 。 污泥最終處置 污泥的最終處置，目前我國城市污水處理廠大都未經(jīng)無害化處理隨意堆放或直接用作農(nóng)肥，國外許多污水廠對污泥處置采用較多的方法是焚燒、填埋、堆肥和投海等。 焚燒技術(shù)雖然具有處理迅速，減容多（ 7090%），無害化程度高，占地面積小等優(yōu)點，但一次性投資巨大，操作管理復(fù)雜，且能耗高，運行費用大，不太適應(yīng)我國目前的國情。 污泥直接填埋、終結(jié)覆蓋是以往處理城市污水廠脫水后的污泥較為常用的方法之一，但因滲濾液下滲易造成收集管堵塞，且其滲濾液的 CODcr和 BOD5值較高，需進行處理，否則會造成二次污染。 污泥與城市生活垃圾混合高溫堆肥，污泥熟化程度高，病原體和寄生蟲卵去除較徹底，有利于污泥利用和衛(wèi)生填埋，是適合我國國情的污泥穩(wěn)定處理工藝。 東莞市清溪長山頭城市污水處理廠 工程初步設(shè)計說明 (優(yōu)化方案 ) 48 沿海地區(qū)，可考慮把生污泥、消化污泥、脫水泥餅或焚燒灰投海。污泥投海，在國外有成功的經(jīng)驗，也有失敗而造成嚴重污染的教訓(xùn)，投海的方法可用管道輸送或船運，管道輸送比較經(jīng)濟，而用船運則費用很高，約為管道 輸送費用的 6 倍。 根據(jù)東莞市 XXXX 城市污水處理廠工程的實際情況，污泥最終處置可以考慮采用兩種方法：（ 1）將脫水泥餅送至污泥集中堆肥廠處理后再送往城市垃圾填埋廠，與城市垃圾一并進行衛(wèi)生填埋。（ 2）將脫水泥餅與生活垃圾、雜草等混合厭氧堆肥，經(jīng)無害化穩(wěn)定后，用作農(nóng)肥。 臭氣處理工藝 污水在凈化過程中，會向環(huán)境空氣散發(fā)惡臭氣體，其主要成份為氨、硫化氫和甲硫醇等。惡臭氣體會引起食欲不振、頭昏腦脹、惡心、嘔吐及精神萎靡等不良現(xiàn)象，嚴重影響人群健康并污染環(huán)境空氣。 隨著社會進步、經(jīng)濟發(fā)展、人們環(huán)境意識增強和 生活質(zhì)量的不斷提高，污水處理廠惡臭氣體控制與處理問題已越來越受到重視。 、污染物濃度和排放控制值 本工程惡臭氣體主要產(chǎn)生于進水泵房（含粗格柵）、細格柵、沉砂池和污泥脫水間等部位。 根據(jù)我國部分城市污水處理廠的惡臭污染物濃度監(jiān)測結(jié)果，擬東莞市清溪長山頭城市污水處理廠 工程初步設(shè)計說明 (優(yōu)化方案 ) 49 出本廠的主要惡臭氣體發(fā)生源、主要惡臭污染物及其濃度（詳見表）。 本工程惡臭污染物廠界惡臭污染物控制值見表 。 表 惡臭氣體發(fā)生源的污染物濃度和排放控制值 內(nèi) 容 硫化氫 （ mg/m3） 氨 （ mg/m3） 甲硫醇 （ mg/m3） 臭氣濃度 （無量綱） 惡 臭 氣 體 發(fā) 生 源 粗格柵及進水泵房 760 細格柵、沉砂池 760 曝氣池 435 污泥脫水間 132～ 20210 廠界控制值（≤） 10 通常，污水處理廠的除臭系統(tǒng)分為兩個部分，其一為惡臭氣體控制與收集，其二為惡臭氣體處理 —— 即惡臭氣體除臭。 a) 惡臭氣體控制與收集 惡臭氣體控制主要 為對惡臭氣體產(chǎn)生源進行封閉設(shè)計，同時用風機抽氣對封閉空間進行換氣，以將惡臭氣體集中，避免惡臭氣體東莞市清溪長山頭城市污水處理廠 工程初步設(shè)計說明 (優(yōu)化方案 ) 50 無組織外逸。封閉空間換 氣量的大小可根據(jù)室內(nèi)是否進人，按 2～ 8 次 /h 換氣量計算 ； 不進人或一般不進人的地方，空氣交換量應(yīng)為 2～3 次 /h；對于有人進入、但工作時間不長的空間，空氣的交換量為 2～ 次 /h；有人長時間工作的空間，空氣的交換量為 4～ 8 次 /h。 在具體確定換氣次數(shù)時，要同時考慮惡臭氣體濃度，在濃度較高時要適當增大換氣次數(shù)。 本工程在設(shè)計中將進水泵房（含粗格柵）、污泥脫水間均設(shè)計成封閉式，而對細格柵、沉砂池整 體加罩，使其成為封閉空間。 本工程進水泵房（含粗格柵）的換氣量按換氣次數(shù)為 3 次 /h 確定，污泥脫水間換氣量按換氣次數(shù)為 5 次 /h 確定。 b) 惡臭氣體處理 惡臭氣體處理是用吸附、吸收、焚燒、催化燃燒、化學氧化及生物處理等物理、化學或生物方法脫除惡臭氣體中的氨、硫化氫和甲硫醇等污染物。若按所用除臭材料性質(zhì)進行劃分，可將惡臭氣體除臭工藝概括地分為濕式除臭工藝、干式除臭工藝 及濕式 — 干式組合除臭工藝。 東莞市清溪長山頭城市污水處理廠 工程初步設(shè)計說明 (優(yōu)化方案 ) 51 濕式除臭工藝 化學吸收法主要是利用吸收液中的溶質(zhì)與惡臭氣體中的污染物發(fā)生化學反應(yīng)，從而去除污染物，例如利用苛性鈉溶液去除硫化氫，利用鹽酸溶液去除氨等。 中性洗滌法則采用相應(yīng)的洗滌液洗滌惡臭氣體并形成易于分離的離子，再采用離子分離技術(shù)分離形成的離子，從而達到除臭目的。 生物洗滌法則是將惡臭氣體通入含有微生物的液體里或用含有微生物的液體噴淋惡臭氣體，借助于微生物的新陳代謝去除惡臭氣體中的污染物（如將惡臭氣體通入污水處理廠的曝氣池中）。一般而言，濕式除臭工藝中的前兩種方法較適合于污染物種類單 一的惡臭氣體，且易于產(chǎn)生二次污染；而生物洗滌器法由于除臭效果不能滿足要求（如將惡臭氣體通入曝氣池）或由于配制購買生物洗滌液價格昂貴較少使用。 干式除臭工藝 吸附法是利用比表面積較大的吸附材料（如活性碳、樹皮及其它人工化學吸附材料等）通過其吸附作用（或同時發(fā)生物理化學或生物化學作用）去除惡臭氣體中的污染物質(zhì)。 燃燒法是通過焚燒或催化燃燒等方式將惡臭污染物轉(zhuǎn)化為其它東莞市清溪長山頭城市污水處理廠 工程初步設(shè)計說明 (優(yōu)化方案 ) 52 無污染物質(zhì)。 燃燒法適合于處理污染物濃度較高且有熱源的場所，多用于化工工業(yè)。一般不單獨建設(shè)燃燒爐。 活性炭過濾器是利用活性炭的強吸附作用進行除臭 。該方法的最大缺點是活性炭材料較貴且需要再生，操作復(fù)雜，與其它方法相比運行費用較高。 人工化學制劑吸附裝置的關(guān)鍵在于人工化學制劑，該制劑多制成固體顆粒狀。在工程上根據(jù)氣體的不同組分制成多種制劑并置于同一塔中處理惡臭氣體。目前，國內(nèi)尚無此類制劑的生產(chǎn)廠家，需進口，為此應(yīng)用受到一定限制。 生物除臭也是干式除臭的一種，其是利用附著在吸附材料上的微生物分解吸附材料所吸附的惡臭污染物，這樣即可使惡臭污染物得到徹底去除，又可免去吸附材料的再生過程。通常，干式除臭工藝較適合于污染物種類較多且濃度不是很高的惡臭氣體。 吸附 材料 ：活性碳、干樹皮、纖維性泥炭、多孔陶粒、聚乙烯醇纖維、海綿及其它人工化學吸附材料 濕式 干式組合除臭工藝 濕式 干式組合處理工藝是借助于吸收、吸附或生物降解作用，將濕式工藝和干式工藝組合設(shè)計（多設(shè)計成塔形，稱為除臭塔，該塔分段，如吸收段、吸附段），分級、分步去除惡臭氣體中的污染物。主要應(yīng)用于惡臭氣體污染物濃度較高且污染物種類較多的惡臭氣體處理工程中。 東莞市清溪長山頭城市污水處理廠 工程初步設(shè)計說明 (優(yōu)化方案 ) 53 除臭工藝選擇 根據(jù)有關(guān)技術(shù)資料（珠海吉大污水廠環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測等）推測，本工程所產(chǎn)生的惡臭氣體的污染物濃度不高，而種類較多（ 5種以上），產(chǎn) 生惡臭氣體濃度較大的地方主要是粗格柵及進水泵房、細格柵及沉砂池和污泥脫水間。為此，本工程對該三處構(gòu)筑物產(chǎn)生的惡臭氣體采用干式除臭中的生物除臭工藝進行處理。如前所述，生物除臭工藝具有效果好、投資省、運行費用低和維護管理方便等優(yōu)點，美國、德國和日本的污水處理廠多采用生物除臭工藝處理惡臭氣體，在澳門、深圳亦有幾個污水處理廠采用生物除臭工藝，運行效果良好。 工藝流程 根據(jù)所選用污水及污泥處理工藝，本工程采用工藝流程如下： 東莞市清溪長山頭城市污水處理廠 工程初步設(shè)計說明 (優(yōu)化方案 ) 54 圖 污水處理廠工藝流程框圖 主要構(gòu)筑物及設(shè)備選型 沉砂池 沉砂池主要去除污水中粒徑大于 、比重 ，以保護管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。 沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和旋流式四種形式。平流式沉砂 池具有構(gòu)造簡單、處理效果較好的優(yōu)點；豎流式沉砂池是污水由中心管進入池內(nèi)后自下向上流動，無機物顆粒借重力沉于池底，處理效果一般較差；曝氣沉砂池則在池的一側(cè)通入空氣，使污水沿