第十章污泥的處理處置技術(shù)第一節(jié)

概述

一、城市物流系統(tǒng)與污泥

城市是人類生產(chǎn)與生活活動的集中所在，維持城市生產(chǎn)與生活活動的依據(jù)是城市物流系統(tǒng)的運作。城市從自然與農(nóng)業(yè)生態(tài)體系中輸人大量的物資(物流)和能源(特殊的物流）；城市的工業(yè)部門以輸入的物流為原料，加工制造成各種人類生產(chǎn)．生活所需的商品；城市的商業(yè)部門將商品和服務銷售給消費者(城市與鄉(xiāng)村）；城市居民在各種場所(主要是家庭)消費各種消費品；最后，城市的工業(yè)、商業(yè)與生活活動將各種輸入的物流轉(zhuǎn)化為廢物輸出至自然(環(huán)境)和農(nóng)業(yè)生態(tài)體系。這就是現(xiàn)代城市物流系統(tǒng)流轉(zhuǎn)(過程）的基本程序。城市環(huán)境問題的根本來源是城幣產(chǎn)生的廢物流對環(huán)境的危害，控制與優(yōu)化城市環(huán)境質(zhì)量，則應對各種城市廢物流進行有效的管理，使其以量與質(zhì)均與環(huán)境相容的方式排人環(huán)境。所謂相容指的是廢物流不損害自然環(huán)境生態(tài)的質(zhì)量與物流循環(huán)過程。污泥是按廢物相態(tài)特征分類的一類廢棄物。污泥的相態(tài)特征首先是固液混合，即污泥是固體和液體的混合物，且所含的固體和液體依然保持各自的相態(tài)特征，這一點可以區(qū)別于含結(jié)晶水的無機鹽和細胞組織含水的生物質(zhì)(如新鮮的動．植物體等)。其次，污泥的固液組成比有一定的穩(wěn)定性，在無外加作用力的條件下，其固液比例能保持相對的穩(wěn)定，這構(gòu)成了污泥應按其特殊的混合相態(tài)進行處理的依據(jù)。如果一種廢棄物盡管產(chǎn)生時有固液相混合的特征，但排出后能自發(fā)地進行較徹底的固液分離，如礦物浮選排出液，在重力作用下，可自發(fā)地分離成尾礦砂和選礦液，則兩者可分別按固體廢物或液體廢物進行處理。最后，污泥中所含的液體通常是水，這既是由于地球上水是豐度最大的液體所導致的，也由于水是人類生產(chǎn)與生活活動中應用最廣泛的液體。城市物流系統(tǒng)包括生產(chǎn)與生活兩種類型的物流過程，它們都有可能產(chǎn)生污泥類廢物。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污泥有：紙漿污泥．石化工業(yè)產(chǎn)生的油泥、電鍍污泥及生產(chǎn)廢水處理(如重金屬廢水混凝沉淀處處理）產(chǎn)生的污泥等。這些污泥類廢物．盡管就產(chǎn)生區(qū)域而言是在城市的范圍內(nèi)，但從污染物組成特征上卻更多的是反映了相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)過程的特點，與城市特征的相關(guān)性反而不如產(chǎn)業(yè)的特征這么明顯。另一種類掣的污泥則產(chǎn)生于和城市生活活動相關(guān)的城市市政設施運行與維護過程，這些污泥具有鮮明的城市特征，甚至有些污泥僅產(chǎn)生于城幣物流過程中，因此，該類型的污泥可稱為城市污泥。城巾朽泥不僅是產(chǎn)生在城市這一特定的區(qū)域中，還具有城市活動的共性，即產(chǎn)生于城市市政(環(huán)保)與公用設施的運行和維護過程中。二、城市污泥包含的種類

根據(jù)上述對城幣污泥特征的定義，在現(xiàn)代城市物流系統(tǒng)中產(chǎn)生如下種類的城市污泥：1.城市污水廠污泥

城市物流系統(tǒng)中有難以勝數(shù)的用水環(huán)節(jié)，使用后的水大多轉(zhuǎn)化為含不同種類與濃度污染物的污水。城市所產(chǎn)生的污水基本可以按來源分為兩類：①工業(yè)污水，來自城巾的工業(yè)部門，污染特征由相應的產(chǎn)業(yè)技術(shù)、過程決定；②城幣污水，來自城市的居民區(qū)，商業(yè)服務業(yè)等非工業(yè)部門，其污染特征與具體的來源（如商業(yè)、居住區(qū))關(guān)系較小，也就是說，不同來源的城市污水共性是它的主要方面。

城市污水的凈化處理也是按來源分別安排的，城市污水處理廠的主要處理對象是城市污水。在實行城市排水合流制的城市或區(qū)域，一部分城市降雨產(chǎn)生的徑流排水也在城市污水處理廠中處理；同時，部分城市的工業(yè)污水也匯人城市污水處理廠處理，但接入前均有對工業(yè)污水頂處理的要求，使進入城市污水處理廠的工業(yè)污水的污染特征接近于城市污水(如對含重金屬工業(yè)污水，應預處理去除其中大部分重金屬污染后，方能匯入城市污水處理廠)。

城市污水處理廠在對污水的處理過程中，污水中的部分污染扨轉(zhuǎn)化為可沉降物質(zhì)排出，這股排出的物流是以固液混合為特征的所謂城市污水廠污泥。2.城市給水污泥

現(xiàn)代城市使用的大部分水是以管網(wǎng)分配形式供應的所謂自來水紿水，目前絕大部分城市的給水水源(原水），均僅能在進行必要的凈化處理后，才能達到紿水的水質(zhì)要求。原水的凈化在專門的紿水處理廠(自來水廠）完成，主要的處理工藝是混凝沉淀(將原水中的顆粒物、膠體和部分可溶態(tài)雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為可沉降或可濾除的顆粒或膠體物質(zhì)）和過濾(與沉淀一同完成對上述顆粒和膠體的最終去除)，被去除的顆粒和膠體構(gòu)成了城市給水污泥的固相部分．用于從沉淀池和濾池中排除這些固相物的水則構(gòu)成了該污泥中的液相部分。

3.城市水體疏浚淤泥

城市水體指的是主要匯水區(qū)域為城市建成區(qū)的自然或人工水體(河道、湖、塘等）。城市水體除了具有景觀、航運等功能外，主要的功能是城市排水的通道與調(diào)蓄容量的組成部分。由于匯水區(qū)的特征，城市水體可能受納的水流包括城市地表徑流、城市污水和工業(yè)污水等。這些水流中所夾帶的顆粒物、膠體，在一定的水力、水文條件下成為城市水體的沉積物，同時上述水流中的可溶性物質(zhì)在一定的生物、化學作用過程中也會生成可沉降物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為水體沉積物。水體沉積物的積累將威脅到城市水體正常功能的維持，因此，城市水體有持續(xù)性的養(yǎng)護（疏浚）的需要，疏浚后的水體沉積物即為固水混合的城市水體疏浚淤(底)泥。

即使不考慮城市污水和工業(yè)污水進入城市水體對其沉積物的生成的加速影響，因城市匯水區(qū)的下墊面狀況與農(nóng)業(yè)或自然生態(tài)體系的不同，以不透水性與粗糙度低的表面為主，地面沉積物易被徑流夾帶，下墊面的不透水性又放大了徑流的強度；加之徑流主要以管道流方式匯入水體，缺乏非城市河道岸區(qū)植被帶對徑流中顆粒物的濾除緩沖，所以，城市水體的沉積物生成率高于農(nóng)業(yè)或自然生態(tài)體系中的水體，城市水體的疏浚養(yǎng)護需求帶有明顯的城市特征，其疏浚淤泥成為城市污泥的構(gòu)成之一。

4.城市排水溝道污泥

現(xiàn)代城市排水方式是以管道化為特征的；按排水對象和排水體系設置原則(排水體制)的不同，城市排水溝管道可分為污水溝道、雨水溝道和合流排水溝道三種。按水流在溝道內(nèi)流動動力的不同選擇，排水溝道也可分為重力式和壓力式兩種類型。無論何種城市排水對象，均不同程度地含有可沉降的顆粒物和膠體，同時排水中的某些可溶性物質(zhì)也有在排水溝道內(nèi)的環(huán)境條件及生物作用下產(chǎn)生可沉降物質(zhì)的可能，這些可沉降物質(zhì)在一定的溝道水力條件下，全沉積于溝道內(nèi)，成為影響溝道正常排水功能的因素。為了維持城市排水溝道的正常功能，需定期對溝道系統(tǒng)進行養(yǎng)護，此過程所產(chǎn)生的溝道污泥也成為城市污泥中的一種。5.城市建筑工地泥漿城市建筑工地泥漿是城市建筑廢棄物的一種，主要產(chǎn)生于城市建筑工程的基礎施工(如混凝土灌注樁基施工）和建筑地質(zhì)勘查(勘探井鉆挖）過程中。盡管就嚴格的意義上講，建筑活動是一種產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)活動，但城市建筑活動的區(qū)域分布(隨機地出現(xiàn)于整個城市區(qū)域）和排出廢物特征(不同建筑工地產(chǎn)生的廢棄物特征基本是相同的)，均更多地帶有城市的共性，因此，城市建筑廢棄物一般作為城市垃圾(固體廢物）的一種，當然城市建筑工地泥漿也應是構(gòu)成城巾污泥的一個部分

城市污水廠污泥的來源與分類

污水廠污泥(或污水污泥）是各種污水處理過程中產(chǎn)生的泥狀物質(zhì)。其中工業(yè)污水處理污泥，由于污水本身的性質(zhì)多變，相應的污水處理工藝也變化很大，因此，其污水污泥在處理過程中具體產(chǎn)生(來源)環(huán)節(jié)較難定義，而城市污水廠污泥，則因污水性質(zhì)和工藝的相似性，其在污水處理過程中的產(chǎn)生環(huán)節(jié)相對確定。有關(guān)城市污水廠污泥在污水處理廠中的產(chǎn)生環(huán)節(jié)與特征見表2-1。

表10-1傳統(tǒng)城市污水處理廠中污泥的來源

城市污水廠污泥可按不同的分類準則分類，其中常見的有：

1)按污水的來源特征，可分為生活污水污泥和工業(yè)廢水污泥。2)按污水的成分和某些性質(zhì)，可分為有機污泥和無機污泥、親水性污泥和疏水性污泥。3）按污泥處理的不同階段，可分為生污泥、濃縮污泥、消化污泥、脫水污泥和干化污泥。4)按污泥來源，可打為柵渣、沉砂池沉渣(無機固體顆粒）、浮渣、初次沉淀污泥(初沉污泥)、剩余活性污泥(剩余污泥）、腐殖污泥和化學污泥。

城市給水污泥的來源與分類

城市給水污泥來源于原水凈化過程中產(chǎn)生的沉淀物和濾除物。污泥的產(chǎn)生環(huán)節(jié)主要是沉淀池排出泥和濾池反沖洗水(污水）澄清排泥(污水沉淀泥)，在數(shù)量上以沉淀池排出泥為主。

沉淀池的排出泥分不投藥沉淀池排泥和投藥沉淀池排泥兩種。不加藥劑的沉淀池現(xiàn)在使用得越來越少，且均在規(guī)模不大的給水廠中使用，排泥量通常不大。投藥污泥又分為石灰—蘇打軟化污泥和化學凝聚沉淀污泥兩種。給水廠污泥分類如圖2—1所示。

圖10-1給水廠污泥分類

石灰—蘇打軟化污泥主要產(chǎn)生于地下水的軟化，主要由碳酸鈣(占干污泥質(zhì)量的85％-95％）、氫氧化鎂、淤泥、過剩石灰和有機物組成；化學凝聚沉淀污泥主要是向渾濁的地表水加入混凝劑(鋁鹽或鐵鹽）形成，其中主要有原水中的懸浮物、溶解狀膠質(zhì)、有機物、微生物、膠狀的金屬氫氧化物，是給水廠污泥的主要處理對象。

給水廠的污水沉淀泥主要是給水廠濾池反沖洗水沉降濃縮(澄清）處理的產(chǎn)物，其固相由濾池中截留的顆粒物組成，顆粒物的物質(zhì)組成與沉淀池排泥相似，但一般粒徑更為細小。有些給水廠還利用該澄清過程(設施)凈化廠內(nèi)產(chǎn)生的其他污水(如地表徑流、職工生活污水等)，則污水沉淀泥的組分會發(fā)生相應的變化。

城市排水溝道污泥的來源和分類

城市排水溝道圬泥是城市排水管道系統(tǒng)中的沉積物（也可稱為城市排水管道污泥）。城市污水(包括生活污水、工業(yè)廢水）和城市雨水徑流，在進入排水系統(tǒng)后，其所含有的固體和其他物質(zhì)，經(jīng)重力沉降、吸附、攔截、絡合和反應轉(zhuǎn)化等物理、化學和生物過程在管道中沉積下來，即形成了溝道污泥。因此，排水溝道污泥的根本來源是排水中的可沉降與可轉(zhuǎn)化沉降物質(zhì)，而管道的水力、生化環(huán)境則對其產(chǎn)生具有顯著的影響。城市排水溝道污泥的分類主要可依據(jù)排水管道的類型來劃分，城市排水管道的類型有：分流制污水管、分流制雨水管和合流制排水管。它們相應地產(chǎn)生性質(zhì)上有明顯差異的排水溝道污泥。不同類型管道污泥的具體來源也有所差異。

生活污水中的固體物質(zhì)(如糞便、衛(wèi)生用紙、食品殘余、洗滌碎屑等)和工業(yè)廢水中的可沉降物是合流污水管道污泥的主要來源。同時污水中可被生物利用的溶解性物質(zhì)，也會通過管道內(nèi)的生物過程轉(zhuǎn)化形成一部分污泥。合流制雨水管道污泥主要源于雨水徑流中夾帶的地面沉積物，雨水中的生物可利用物質(zhì)少，也使這些沉積物幾乎是此類污泥的惟一來源。合流制排水管道污泥的來源在晴天期類似于污水管道，雨天期則近似于雨水管道，但合流制管道晴天與雨天的水力條件差異很大，雨天期時，管道內(nèi)存在較強的水力沖刷作用，可以使相當數(shù)量的晴天期沉積的有機物重新再懸浮隨水流排出，因此，合流制管道污泥組成相對地具有更多的不穩(wěn)定性。

對排水管道污泥(沉積物)的研究存在兩種不同的視角：其一以考察管道沉積物與排水水質(zhì)的關(guān)系為主，研究的重點在于沉積物的形成與再懸浮過程，及其影響因素：其二，以排水管道沉積物清理過程的排出物(也稱通溝污泥)的污染控制為目的，研究重點是排水管道污泥的可處理性質(zhì)和相應的處理與利用技術(shù)。盡管兩者的研究對象基本相同，前者還是后者研究的基礎，但畢竟二者側(cè)重點下同，當以分析污怩的處理與利用為目的時，研究的重點顯然是在后者。由此帶來對排水溝道污泥的另一個分類是由清理方式不同劃分的，分為水力通溝和機械通溝。水力通溝對管道污泥有機部分清理較有效，污泥的有機物含量也較高，而機械清理更適用于無機物，污泥中的無機物含量也高些。

城市水體疏浚淤泥的來源與分類

1．城市水體沉積物與疏浚淤泥的來源城市水體沉積物主要來自于工業(yè)廢水、生活污水、城市地表徑流和大氣降水中的顆粒物和膠體物質(zhì)。這些物質(zhì)進入水體后，經(jīng)過相互吸附、絡合和化學反應等物理化學過程，并在水力條件允許時沉積到水體底部，便形成了沉積物。對于城市水體，有機生活垃圾、植物組織(如樹葉)和水生生物的殘余物也是沉積物的重要來源之一。城市水體疏浚底泥則是為清理水體沉積物而進行的疏浚工程所產(chǎn)生的半固半液的泥漿態(tài)物流。沉積底泥與疏浚淤泥的關(guān)系類似于前述排水管道沉積物與排水管道清理污泥的關(guān)系。2.城市水體疏浚淤泥的分類城市水體疏浚淤(底）泥按其分類標準不同，可有不同的分類方式。（1）按照疏浚方式的不同，可分為水力疏浚底泥和機械疏浚底泥。水力疏浚是應用水力疏浚較疏松的底泥層，適合于疏浚城巾水體沉積物表層浮動性底泥。水力疏浚底泥含固率較低(一般為10—20%），疏浚相同體積的水下底泥比機械疏浚產(chǎn)生的疏浚底泥體積大得多。機械疏浚是應用機械力疏浚疏松或密實的水體沉積物，其所產(chǎn)生的疏浚底泥含固率近似等于水體沉積物原地含固率(40％—60％），相應產(chǎn)生的疏浚底泥體積較小。（2）按疏浚目的不同，可分為航道疏浚底泥和環(huán)境疏浚底泥。航道疏浚是為了修建和維護航道而進行的疏竣工程，其產(chǎn)生的疏浚底泥一般含污染物濃度較低；環(huán)境疏浚是為了清理水K體受污染底泥而進行水體修復的一種工程措施，其產(chǎn)生的底泥相應含有較高濃度的污染物質(zhì)。（3）按疏浚底泥是否受污染，可分為受污染疏浚底泥和未受污染疏浚底泥。疏浚底泥中是否含有重金屬、PAHs(多環(huán)芳烴)和PCBs(多氯聯(lián)苯)等有毒有害物質(zhì)將直接影響疏浚底泥的處理、處置和利用。未受污染或輕度污染的疏浚底泥可以不進行復雜的處理而直接進行處置或利用，而受污染的疏浚底泥一般都需要經(jīng)過一定的物理、化學或生物的處理過程，以防止或降低其處置對環(huán)境和生態(tài)造成危害。城市水體由于處于人口密集、工業(yè)發(fā)達的城市建成區(qū)，大多受到一定程度的污染，城市水體疏浚產(chǎn)生的疏浚物大部分屬于受污染疏浚底泥，這也增加了其處理、處置和利用的難度。（4)疏浚底泥按其所含固態(tài)物質(zhì)的粒徑特征，可分為黏土質(zhì)、粉砂質(zhì)和砂質(zhì)疏浚底泥。一般而言，污染物質(zhì)傾向于富集于細粒的顆粒物，如黏土質(zhì)和楊砂質(zhì)疏浚底泥中。砂質(zhì)疏浚底泥一般所含污染物較少。

城市建筑工地泥漿的產(chǎn)生特點

城市建筑工地泥漿主要產(chǎn)生于建筑樁基施工和地基勘察施工中鉆(成)孔環(huán)節(jié)，是由孔內(nèi)泥土液化輸送所產(chǎn)生的。泥漿的產(chǎn)生量與鉆孔的土方工程量有一個較穩(wěn)定的比例，一般泥漿量為土方量的6倍左右。顯然影響其產(chǎn)生量的直接因素就是相關(guān)建筑工程的土方工程量，而一個城市此類土方工程量的多少，則與其宏觀建筑市場容量，城市區(qū)域建筑地基土方狀況等有關(guān)。上晦幣近幾年登記外運的建筑工地泥漿量為5000-8000t/d。

第二節(jié)

城市污泥的產(chǎn)生量分析

一、影響城市污泥產(chǎn)生的因素1．城市污水廠污泥

城市污水廠污泥的產(chǎn)生主要受到污水水質(zhì)、污水處理工藝的各個工藝環(huán)節(jié)運行情況的影響。污水水質(zhì)與部分操作工藝條件(化學沉淀）對污泥產(chǎn)生的影響參見表2—2；污水處理工藝與污泥產(chǎn)生量的關(guān)系見表2-3；污水處理和污泥處理環(huán)節(jié)的工藝選擇與污泥產(chǎn)生時含固率的關(guān)系(在固體產(chǎn)生率相同時，含固率影響實際產(chǎn)生的污泥流量）參見表2-4。

表2-2污水處理過程中污泥的產(chǎn)生及其影響因素

表2-3不同污泥處理工藝的污泥產(chǎn)生量（干污泥/污水）（單位：g/m3）

表2-4不同處理工藝的排泥濃度（含固率）（單位：%）

2.城市給水污泥城市給水污泥的產(chǎn)生主要受原水的類型、原水的水質(zhì)、給水處理的工藝和工藝運行條件的影響。城市紿水的原水類型可分為地下水源和地表水源兩類，兩類原水在給水凈化過程需凈化的對象物質(zhì)有較大的差異，因此需選擇不同的處理工藝。通常地下原水的凈化目的是降低硬度(軟化），因此其給水污泥主要是軟化藥劑與原水中的鈣離子、鎂離子等反應后的可沉降性物質(zhì)，污泥從澄清池中排出的流量一般為原水處理量的0.3—5%。地表原水的凈化目的則是去除懸濁物質(zhì)(主要是顆粒物和膠體，水質(zhì)差時也包括藻類等微小生物)，處理投加的藥刑以化學混凝劑為主，污泥(包括沉淀池排泥和污水沉淀泥）由混凝劑和去除的懸濁物組成，產(chǎn)生量一般以沉淀池排泥為主。每立方米凈水量的污泥干固體產(chǎn)率0．05—0．2kg/m3，但排泥流量與排泥濃度有關(guān)，平流式沉淀池排泥濃度為：含固率1O000—40000mg/L，高速澄清池為2000—5000mg/L。

原水的水質(zhì)決定了給水處理需去除的物質(zhì)的量和去除的難易程度，同時也對處理藥劑用量具有重大影響，原水中需去除的雜質(zhì)量越多，雜質(zhì)的可混凝沉降性越差，則處理藥劑用量越多，相應的給水污泥產(chǎn)率也越大。原水水質(zhì)是決定給水污泥產(chǎn)率的最主要影響因素。給水處理工藝因素主要包括沉淀工藝、過濾工藝和處理藥劑種類，其中沉淀與過濾工藝對給水污泥干固體產(chǎn)率的影響不大，但對排泥濃度與排泥流量有明顯的影響；處理藥劑的種類不同，其在原水水質(zhì)相近的情況下，所需藥劑量也不同，因此對給水污泥的干固體產(chǎn)率有明顯影響，同時不同藥劑形成膠體顆粒具有相異的沉降特性，藥劑因素對排泥濃度與流量也有影響。在紿水處理的工藝運行條件中，藥劑投加量控制方式、沉淀池排泥間隔時間和濾池反沖洗周期等也對給水污泥的產(chǎn)率和流量有相當?shù)挠绊憽?.城市排水溝道污泥城市排水溝道污泥的產(chǎn)生量主要受兩個方面因素的影響：其一是“源”的因素，即進入排水管系內(nèi)，具有在管道內(nèi)沉積可能性的物質(zhì)的量；其二是“沉”的因素，即排水管道內(nèi)的沉積條件。源的因素主要是接入管系的排水量和其水質(zhì)，進入排水管系的水量通常是由排水管系的服務區(qū)域和服務人口數(shù)量來決定的，而單位區(qū)域面積產(chǎn)生的徑流量與當?shù)氐臍夂驐l件有關(guān)，人均的污水排放量則與社會經(jīng)濟狀況有關(guān)。排水水質(zhì)中與溝道沉積物產(chǎn)生關(guān)系最為密切的是顆粒物的濃度，雨水徑流的顆粒物濃度與用地類型(徑流下墊面狀況）和地面保潔條件等有關(guān)；城市污水的顆粒物濃度則與當?shù)鼐用竦纳盍曀缀臀鬯械墓I(yè)廢水的種類、數(shù)量有關(guān)。排水水質(zhì)中另一項與沉積物源相關(guān)的指標是有機物濃度，有機物既是可能經(jīng)溝道內(nèi)生化過程轉(zhuǎn)化為沉積物的溝道污泥源，也具有促進溝道內(nèi)生物生長，形成溝道內(nèi)更有利和穩(wěn)定的沉積條件的作用。沉積條件方面，對排水管道內(nèi)顆粒物沉降過程影響最大的沉積條件因素是流速。一般而言，管道內(nèi)流速越大，越不利于沉積物的形成，但不同類型管道的沉積物組成與水流變化條件不同，因此流速對管道污泥產(chǎn)生的影響也因排水管道類型而異。分流制污水管道的沉積物中的有機物比例高，易受水流影響，但此類管道的水流速度主要由水力設計條件規(guī)定，運行中的變化幅度較?。环至髦朴晁艿赖牧魉僮兓却?，但沉積物多為無機物，雨天期流速升幅很大，因此沉積物在晴天期與雨天期會產(chǎn)生明顯的差異。管道污泥的另外兩個沉積條件影響因素是集水構(gòu)造和污泥清理周期，集水構(gòu)造指的是匯水口或井是否設置格柵和沉降箱．有此構(gòu)造則可對排水中的沉降性物質(zhì)進入排水管道起一定的攔截作用，減少管道內(nèi)污泥的沉積量。一般地，管道污泥清理周期短，管道的水力條件利于沉積物的懸浮流出，但清理周期短會使更多的沉積物通過清理而轉(zhuǎn)化為通溝污泥。

4.城市水體疏浚污泥城市水體疏浚淤泥的產(chǎn)生取決于城市水體沉積物的生成量和疏浚工程計劃，故影響城市水體疏浚淤泥產(chǎn)生的因素也可從影響城市水體沉積物產(chǎn)生的因素和疏浚工程兩個方面進行分析。(1)影響城市水體沉積物產(chǎn)生的因素由對城市水體沉積物的來源分析可見其與排水溝道污泥有類似之處，具體影響因素及其影響如表2-5所示。

表2-5影響城市水體沉積物產(chǎn)生的因素

（2）疏浚工程城市疏浚淤泥來自對城市水體沉積物進行清理的疏浚工程。疏浚方式、疏浚機械、疏浚操作的不同都會影響疏浚淤泥的含固率，從而影響產(chǎn)生的疏浚淤泥的體積。目前常用的疏浚機械產(chǎn)生的疏浚淤泥含固率如表2—6所示。

表2-6常用的疏浚機械產(chǎn)生的疏浚淤泥含固率

城市污泥產(chǎn)生量測算

1.城市污水廠污泥

污水污泥中柵渣、無機固體顆粒、浮渣量可參考表2-2進行估算，化學沉淀污泥量可參見紿水污泥量的汁箅。城市污水廠污泥的主要組成部分：初沉和剩余污泥量的計算方法如下（1）初沉污泥體積流量V1

（2）剩余污泥體積流量V21）剩余污泥干質(zhì)量

每日排除剩余污泥干重△XT(kg/d)等于活性污泥系統(tǒng)中每日產(chǎn)生的活性污泥干質(zhì)量。2)剩余污泥的體積量V2（3）濃縮剩余污泥體積流量V3

（2）水體淤泥中磷的賦存狀態(tài)磷是所有形式生命的必需元家，疏浚底泥中的總磷可分為有機磷和無機磷兩大類．其中，無機磷主要與鈣、鎂、鐵、鋁等金屬化合為磷酸鹽，有機磷則以核酸、磷脂為主，此外，還有少量吸附態(tài)和交換態(tài)的磷。一般在中性和堿性條件下，疏浚底泥中的金屬磷酸鹽難溶于水，而在酸性條件下，其溶解度增大，因而在利用疏浚底泥作為植物培養(yǎng)土時．在PH=5．5—6．5的酸性條件下，磷的生物有效性最理想。磷是造成水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵元素，因而水體沉積物和疏浚底泥中磷的釋放成為人們廣泛關(guān)注的一個問題；大量研究結(jié)果表明，沉積物中磷的釋放作用與磷的賦有形態(tài)相關(guān)，與鐵磷的關(guān)系最為密切。日本學者在霞浦湖試驗中證明了這一點，在好氧條件下，總磷量從1.14mg/g降至0.96mg/g，減少0.18mg/g。在相應的磷形態(tài)各組分的變化中，鋁磷和鈣磷幾乎沒有什么變化，而鐵磷卻從0.3mg/g降至0.13mg/g，減少了0.17mg/g，這正反映了底泥總磷量減少的量，基本上是鐵磷減少的結(jié)果。磷的形態(tài)分析方法很多，常用的（國際廣泛采用）方法是把底泥中磷首先分為有機磷和無機磷兩大類，無機磷還可細分為鋁磷、鐵磷、鈣磷和閉蓄態(tài)磷等。這種劃分是很有意義的，因為磷酸鋁、鐵和鈣是有利于生物吸收的有效成分，它們在不同的湖泊環(huán)境中的釋放速率也不相同。上述化學分析方法，通?？刹捎眠B續(xù)萃取技木，但該技術(shù)較繁瑣，目前也有采用同位素交換法和陰離子樹脂文換法的，用不同時間內(nèi)交換的磷作為形態(tài)分析基礎。農(nóng)業(yè)上也常用根據(jù)24h和150h交換測定結(jié)果，把土壤中磷分為三級：快速交換態(tài)磷(速效態(tài)磷）、慢交換態(tài)磷(遲效態(tài)磷）、難交換態(tài)磷。還有人在0.5-24h內(nèi)測定更多的點，繪制交換態(tài)磷與時間的曲線，這對說明底泥中磷的轉(zhuǎn)比及其對水生植物的肥效是很有幫助的，但形態(tài)分類對了解磷的理化性質(zhì)對交換態(tài)的影響不令人滿意。在此介紹一下采用連續(xù)萃取法分析底泥中磷的形態(tài)這一方法，它是目前國內(nèi)外被較廣泛采用的分離程序，如圖3-5所示。

第二節(jié)

城市污泥處理和利用的基本方向

一、城市污水廠污泥

對污泥進行處理和利用的目的主要是為了頭現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化。除了通過源控制實現(xiàn)污泥的減量與減毒化外，目前，污泥的減量化、穩(wěn)定化和無害化是主要通過污泥處理來完成的，資源化則是通過污泥的有效利用來實現(xiàn)。1)減量化。由于污泥的含水量很高、體積很大且呈流動態(tài)，經(jīng)污泥處理后，體積可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。污泥中有機物含量很高，極易腐敗并產(chǎn)生惡臭，經(jīng)過污泥消化階段的處理后，易腐敗的部分有機物被分解轉(zhuǎn)化，污泥的易腐敗性減輕，惡臭大大降低，方便運輸及處置。3)無害化。污泥中，尤其是在污水污泥的初沉污泥中，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)消化階段可以消滅大部分的蛔蟲卵、病原菌和病毒，大大提高污泥的衛(wèi)生指際。4）資源化。污泥是一種資源，其中含有豐富的氮、磷、鉀、有機物及熱量，污泥消化階段產(chǎn)生的沼氣也可以進行能量利用。上述對污泥進行處理和利用的目的決定了污泥處理和利用的基本方向，即污泥處置的最終出路。污水廠污泥處理和利用的基本方向包括以下三個方面：

1.資源化利用（1）土地利用污泥中含有豐富的氮、磷、鉀及植物生長所需的所有營養(yǎng)元素。其中，污泥中的氮能促進植物葉和莖的生長，初沉污泥中含有的大量有機氮，適用于做底肥；消化污泥和活性污泥中的氨氮、硝酸鹽氮較多，適用于做追肥。磷肥能促進植物根部的生長，加速成熟和增加對病蟲害的抵抗力。鉀肥促進植物生長活力。此外，污泥中的腐殖質(zhì)，可有效改善土壤的團粒體結(jié)構(gòu)，增強土壤的保水保肥能力，是一種良好的土壤改良劑；污泥灰分中的—些礦物質(zhì)使植物生長茂盛、木質(zhì)部增大，促進結(jié)出果實，同時還起形成葉綠索、防止病害的作用。我國城市污水污泥的肥分如表3—13所示。當然，污泥的肥效比化學肥料低得多，化學肥料通常含有5—10%的氮、10%的磷、5-10%的鉀。然而，用污泥調(diào)理土壤，減少化學肥料的施用，可以減輕由于過多的營養(yǎng)物質(zhì)進入環(huán)境而產(chǎn)生的影響。并且，污泥中的氮元素釋放速度緩慢，有助于植物長時間的利用，同時污泥還有助于為植物提供一個健康的微生物群落，防止作物出現(xiàn)病害。污泥的土地利用包括農(nóng)業(yè)利用、綠地利用、森林利用和土地恢復四種類型。

(2)材料利用污泥可用于制磚、制纖維板材、生產(chǎn)水泥、做混凝土的填料。污泥制磚的方法主要有兩種：一種是用干化污泥直接制磚；另一種是用污泥灰渣制磚。用干化污泥直接制磚時，應對污泥的成分進行適當調(diào)整。使其成分與制磚黏土的化學成打相當。當污泥與黏土按質(zhì)量比l：10配料時，污泥磚可達普通紅磚的強度。利用污泥焚燒灰渣制磚時，灰渣的化學成分與制磚黏土的化學成分較接近，制坯時只需添加適量粘土與硅砂。污泥制生化纖維板，主要是利用活性污泥中所含粗蛋白（有機物)與球蛋白(酶）能溶解于水及稀酸、稀堿、中性鹽的水溶液這一性質(zhì)，在堿性條件下加熱、干燥、加壓后，發(fā)生蛋白質(zhì)的變性作用，從而制成活性污泥樹脂(又稱蛋白膠)，使之與漂白、脫脂處理的廢纖維壓制成板材，其品質(zhì)優(yōu)于國家三級硬質(zhì)纖維板的標準。污泥焚燒灰可以作為混凝土混料的細填料，研究表明，污泥灰可替代高達30%混凝土細填料(按質(zhì)量計），具有很高的商業(yè)價值。將污泥干化磨細后，與石灰按1：1(質(zhì)量比)配合，控溫l000℃，焚燒4h，制得的水泥是一種有潛在價值的建筑材料。此外，污泥可改性制活性炭，制得的吸附劑有很高的COD去除率，是一種性能優(yōu)良的有機廢水處理劑。（3）熱能利用污泥做焚燒處理的尾氣可當作余熱回收，通常以通蒸汽或蒸汽發(fā)電的方式當作熱能利用。(4)沼氣利用污泥厭氧消化產(chǎn)生的沼氣以甲烷為主要成分。在常溫下，沼氣為無色無味氣體，燃燒熱值為21000—25000kJ/m3，容重1．1—1．2kg/m3，微溶于水，其與空氣以(5—14)：1(體積比)混合時，如遇明火可引起爆炸。沼氣主要用于動力和工業(yè)方面。以沼氣為燃料發(fā)電是大多數(shù)污水處理廠采取的沼氣利用形式，燃氣發(fā)動機—般有兩種形式。1）火花點火式燃氣發(fā)動機。當其帶動發(fā)電機時，消耗的熱量為llO00—12000kJ/(kW.h)，總的余熱回收量為5000—6000kJ/(kW·h).2)壓縮點火式雙燃料發(fā)動機。這種發(fā)動機把沼氣和空氣吸入氣缸，并加以壓縮，用柴油引火、所需液體燃料相當于通常燃料消耗量的8％一15％，還可作為普通的柴油發(fā)動機使用，當帶動發(fā)電機時，消耗的熱量為10000—11000kJ(kW.h)，總的余熱回收量為4000-4600kJ(kW.h)對于大、中型一級污水處理廠，沼氣發(fā)電所提供的電能不僅可滿足廠內(nèi)的動力和照明用電，還有盈余；對于二級污水處理廠，為了提高能量的利用率，可將發(fā)電機與鼓風機(或空壓機）房合建在一個動力站內(nèi)，鼓風機由氣體發(fā)動機直接驅(qū)動，沼氣產(chǎn)生的60％以上的動力可直接利用，其余部分轉(zhuǎn)換成電能后還可供其他功力沒備使用。此外，沼氣在內(nèi)燃機中燃燒時，僅有約25%的熱能轉(zhuǎn)換成機械能，有約10％消耗于摩擦，其余的都以廢熱的形式通過廢氣(約占總熱值的33％)和冷卻水(占總熱值的30-35%）的形式排出，將廢氣與內(nèi)燃機排出的冷卻水在熱交換器中進行熱交換，提高冷卻水水溫，再以此冷卻水與新鮮污泥進行熱交換(或直接加熱消化池)，經(jīng)熱交換冷卻后的冷卻水重新回到內(nèi)燃機循環(huán)利用，這樣理論上可使沼氣熱能的利用率提高到75%。目前沼氣熱值的利用率一般只達到50-60%，其中廢熱部分回收的能量只達到總熱量的28-33%，有進一步提高的潛力。沼氣的工業(yè)利用即將沼氣作為化工生產(chǎn)原料利用，其中的可行途徑包括用沼氣通過熱氯化法生產(chǎn)四氯化碳；沼氣加氨和氧，合成氫氰酸，再經(jīng)醇化和酯化，可合成有機玻璃樹脂。此外，經(jīng)氧化可制取甲醛及甲醇。利用沼氣中的CO2可制純堿或于冰。甲烷在高溫和純氧作用下，可轉(zhuǎn)化得到炭黑。用苛性鈉或苛性鉀去掉沼氣中的CO2，使甲烷含量富集至80％—90％，可代替乙炔進行焊接，能切割10-20mm厚的鋼板2.填埋當污泥不能當作資源化利用時，通常的、最為經(jīng)濟的出路就是填埋。污泥可單獨填埋，也可與垃圾等其他固體廢棄物一起填埋，填埋場通常分為無人工襯層（隔離填埋污泥產(chǎn)生的滲濾液進入地下水體的通道)的填埋場和有人工襯層的衛(wèi)生填埋場，其填埋操作要求與垃圾填埋場類似。3．焚燒一般地，當污泥不符合衛(wèi)生要求、有毒物質(zhì)含量高、不能作為資源化利用時，同時污泥具有自身的燃燒熱值高，可以自燃的特性并可利用燃燒熱量發(fā)電時，才考慮采用污泥焚燒并回收能量，污泥焚燒尢其適合于大型污水處理廠的污泥。

二、城市給水污泥城市給水污泥的處理與利用同樣是遵循減量化、無害化、資源化的原則，根據(jù)其性質(zhì)特點，基本的處理與利用方向為資源化利用和最終處置(填埋)。

(1)土地利用給水廠污泥的主要組成組分是無饑物及較穩(wěn)定的有機物．包拈黏土、腐殖物質(zhì)及其他懸浮的或不溶干水的物質(zhì)，其有機碳含量約為3%(質(zhì)量分數(shù))，有機氮含量約為0.5％(質(zhì)量分數(shù))，此值與農(nóng)業(yè)土壤中的相關(guān)含量相當，比污水廠污泥相應的組分要低得多，其結(jié)構(gòu)類似于粉砂質(zhì)土壤。由表3—16可以看出，紿水污泥肥效很低，但當污泥適度施用于土地上，由于發(fā)生了類似于水處理過程中發(fā)生的絮凝反應，污泥繼續(xù)在土壤中絮凝膠狀顆粒，從而提高了土壤的凝聚程度，改善了土壤的物理條件，利于耕作。同時，紿水廠污泥中的含有結(jié)晶水的金屬氧化物可吸附痕量金屬，這對土壤也是有利的。此外，可能由于水源較潔凈、處理過程中經(jīng)過消毒步驟、污泥在儲存塘中長時間堆置等原因，給水污泥中很少發(fā)現(xiàn)大腸桿菌。同時，由于紿水污泥中的大部分重金屬均是由添加物(如絮凝劑)中的雜質(zhì)引起的，Cr、Cu、Cd、Ni、Pb、Zn的量僅為相應的污水廠污泥的10-35%，它相比于污水污泥，對環(huán)境更具有安全性。(2)再生回收1）再生鋁鹽大概有70%的紿水廠使用硫酸鋁作為混凝劑來去除原水中的濁度，硫酸鋁的消耗量依據(jù)水源水質(zhì)的不同，從30mg/L到60mg/L，甚至更高，因而混凝劑費用在制水成本中占很大的比例。給水廠沉淀池的排出底泥中一般都含有較多的氫氧化鋁沉淀物，尤其是低濁度原水的污泥中氫氧化鋁的比例更高，氫氧化鋁的存在往往紿污泥脫水帶來困難。從污泥中回收鋁鹽，可以使污泥更容易濃縮和脫水．同時也可以大大減少污泥的總固體量，降低后續(xù)污泥脫水設備的規(guī)模，減少投資?；厥盏匿X鹽可以循環(huán)利用，降低部分給水廠混凝劑的開支。從沉淀污泥中回收硫酸鋁，可使用堿法或酸法(硫酸或鹽酸）回收。①堿法回收鋁鹽的途徑。在濃縮污泥中，先加入NaOH，生成鋁酸鈉再加氯化鈣使磷酸鹽生成沉淀，鋁酸鈉和氯化鋁可回收作為混凝劑。

堿法回收的優(yōu)點是回收的鋁鹽混凝劑不含磷，因此在使用時，不會

將磷重新帶人污水中。

②酸法回收鋁鹽的途徑。在濃縮污泥中，加人硫酸或鹽酸生產(chǎn)鋁鹽，直接回收作為混凝劑。酸法回收鋁鹽的成本低，約為新鮮明礬的1／3。酸法回收中，最適宜當作再生的沉淀污泥是含固率為1％一1．5％的污泥。再生程度（沉淀污泥中氫氧化鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁的百分率）取決于酸的投加量和所得溶液的pH。最有利的再生條件是：用硫酸再生沉淀污泥時，溶液的pH為2．5—3；用鹽酸再生沉淀污泥時，pH力2。再生沉淀污泥的耗酸量取決于沉淀污泥的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，對不同的沉淀污泥，要通過實驗來確定酸的最佳投加量。

實際上，污泥中的鋁分不能全部溶出，因力從濃縮池排出的濃縮污泥和未被脫出的水分，也含有再生的硫酸鋁，且還有未起作用的Al(OH)3態(tài)的鋁，因此，實際的回收率比理論值要低。通常，當濃縮池排出泥的含水率為82-87%時，硫酸法回收鋁分的回收率在60-80％．由于混凝劑的循環(huán)使用形成一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)，在加酸溶解氫氧化鋁的同時，污泥中的其他雜質(zhì)，如金屬沉淀物(鐵、錳、鉻等）、各種有機物質(zhì)，也可能重新溶解到水中。這些從原水中或硫酸中進入該系統(tǒng)的雜質(zhì)，經(jīng)過多次的循環(huán)，可能得到富集和濃縮，從而影響出廠給水的水質(zhì)。為了克服上述缺點，美國從20世紀70年代初進行了離子交換萃取法從沉淀池污泥中回收鋁鹽的研究，其方法是：將萃取劑加入到沉淀污泥中，進行充分攪拌、混合，然后在固液分離池中將含鋁萃取劑和泥垢分離，分離后的含鋁萃取劑流八酸化池中，和硫酸混合。含鋁萃取劑和硫酸作用后，生成硫酸鋁，而使萃取劑獲得再生，又可重新加入到新的沉淀污泥中使用；用離子交換法制取的再生硫酸鋁純度高、濃度高、是一種很有發(fā)展前途的回收工藝。2)再生鐵鹽鐵鹽在給水凈化中常作為混凝劑加以應用，它的凈化效率和穩(wěn)定性均比鋁鹽強，例如，在地表水軟化處理中，水中由有機物形成的色度可用鐵鹽去除。另外，當原水用石灰—蘇打軟化后，用鐵鹽做混凝劑對其進行澄清處理，可得到鉸好的效果。鐵鹽經(jīng)使用后，基本上變成沉淀物，混合在沉淀污泥中。與鋁鹽的再生相類似，再生鐵鹽也可用加酸法：在沉淀污泥中加人一定量的酸，使污泥的pH降低，此時，污泥中的+3價鐵會變成溶解態(tài)，當pH控制適宜，溶液中會有一定量的再生鐵鹽。

加酸法再生沉淀污泥中的鐵鹽再生率最高可達60-70%。但是，要達到這個再生率，需向沉淀污泥中加人大量的酸。使其PH降到1．5-2．0，用酸量太大是該方法的一個主要缺點。此外，經(jīng)酸處理后的沉淀污泥，需對之做其他化學處理后，才能使污泥進行有效的脫水和做最終處置。從沉淀污泥中再生鐵鹽的另一種方法，是采用增溶溶解法：先向污泥中加人少量的硫化物，使污泥中的+3價鐵變成+2價鐵，+2價鐵的溶解度大大高于+3價鐵，因此，此時只需加入少量的酸即可得到大量的再生混凝劑鐵鹽。

用酸和增溶劑對沉淀污泥進行再生處理，可提高鐵鹽的再生率，當沉淀圬泥的pH為3時，再生率可達60%，而不加增溶劑只加酸時，需將污泥的PH降到1．5以下(投人大量的酸)才能取得較高的鐵鹽再生率，但再生率仍比使用增溶劑要小。在各種增溶劑中，以硫化鈉為最佳。用酸和硫化鈉再生處理后的污泥，濃縮沉降性能很好，經(jīng)30min靜止沉淀后，污泥體積可減少到原來的20%，大大減少了污泥后續(xù)處理和處置的工作量。再生的鐵鹽在凈水處理中，可得到較佳的凈化效果。2.填埋

大多數(shù)情況下，紿水廠污泥屬于無毒害固體廢棄物，多采用填埋作為其最終處置方式，可單獨填埋，也可與城市垃圾或污水廠污泥混合填埋。

污泥的輻射處理

常規(guī)的厭氧法、石灰消毒法只能起到大量減少污泥中病原菌的作用；加熱干燥法和巴氏消毒法雖然能控制污泥的衛(wèi)生學質(zhì)量，但能耗大；高溫發(fā)酵雖能耗小，但污泥的性質(zhì)不穩(wěn)定；相比之下，污泥的輻射處理殺菌徹底，橾怍方便，耗能最小，不產(chǎn)生二次污染，完全能保證污泥產(chǎn)品的質(zhì)量。所以，20世紀70年代后，原聯(lián)邦德國、美國等很多國家都相繼建造了一批污泥輻照裝置，運行都很成功。并證明這種技術(shù)安全可靠，操作方便，處理后的污泥可作為農(nóng)田肥料和土壤改良劑，又能作為家畜的輔助飼料。用于污泥的輻射處理的輻射源通常有60Co、137Se和高速電子束等。

一、污泥輻射殺菌效果表4—12總結(jié)了污泥中7種微生物在進行不同照射劑量、劑量率等輻射條件下的滅菌結(jié)果，從表4—12中數(shù)據(jù)可以看出，雖然，不同強度的輻射劑量、劑量率、有機物含量和氧氣含量等條件都對生存在—個生態(tài)環(huán)境中的各類菌群產(chǎn)生不同程度的影響，但是起主要作用的是照射劑量，殺菌效果隨照射劑量的增加而增加，只要達到一定的照射劑量，就能殺死各種微生物，在達到農(nóng)業(yè)應用衛(wèi)生學標準對，污泥殺菌的最佳劑量在3kGy左右。輻射消毒與化學法消毒相比，不但可以避免化學累積效應，同時還能提高污泥的穩(wěn)定性，并且可以有效地防止病原菌的傳播。表4-12污泥在不同輻射條件下的滅菌效果

二、輻射處理后的污泥穩(wěn)定性未處理的污泥很不穩(wěn)定，在放置過程中會產(chǎn)生物理和化學方面的變化，出現(xiàn)細菌和藻類繁殖，污泥上浮、變黑等現(xiàn)象，而污泥經(jīng)過輻射處理之后就可以改變這種情況。1.輻射對厭氧菌的影響未照射的污泥和照射過的污泥在靜置放置一段時間后，已經(jīng)沉淀在底部的污泥開始有規(guī)律地上浮，從上浮的時間看，未照射的污泥首先上浮，然后是輻射后的污泥由受低劑量照射的開始，每隔幾天或十幾天陸續(xù)上浮。當照射4kGy或6kGy的污泥開始上浮時．未照射的污泥又一次下沉。這種情況受溫度影響很大，溫度越高，污泥上浮的時間越快。在低溫環(huán)境中基本不發(fā)生這種現(xiàn)象。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是厭氧菌在污泥底部不斷繁殖所造成的。污泥本身含有大量的厭氧菌，在放置過程中，沉下來的污泥隔斷了與大氣的復氧傳遞條件，而污泥上覆的疊清水中的好氧菌在繁殖和分解有機物的過程中又牦掉了水中的溶解氧，為污泥底部的厭氧菌創(chuàng)造了良好的繁殖環(huán)境。它們在分解有機物時所產(chǎn)生的氣體又很難穿過污泥層進人大氣，當不斷積累起來的氣體達到一定程度后，就將污泥慢慢頂向水面，而經(jīng)過輻射的污泥，由于射線殺死厭氧菌的程度不同，導致厭氧菌恢復和繁殖起來的時間不同。照射劑量越高，殺死厭氧菌的效果越好，超過6kGy劑量照射后的污泥幾乎不發(fā)生上浮現(xiàn)象．說明輻射殺死厭氧菌是有效的。采用高劑量照射可徹底殺死污泥中的全部厭氧菌。

2.輻射對好氧菌和兼氧菌的影響

在污泥放置過程中，當環(huán)境溫度較低時，污泥澄清后的上清液變色是放置過程出現(xiàn)的主導性轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，這時幾乎不發(fā)生污泥上浮現(xiàn)象，但上清液由淺色變成黑色，并且發(fā)臭。變色首先是從未照射的污泥開始，然后從低劑量到高劑量照射的污泥逐次發(fā)生變化。當照射6kGy劑量的污泥澄清水變成黑色時，前面的未照射和低利量照射的污泥澄清水又開始由黑色逐漸變成黃色。這一過程一般需要1-3個月。溫度越低，這一過程越長。造成這一現(xiàn)象的原因主要是好氧菌和兼氧菌在繁殖和分解有機物時消耗了上清液中的溶解氧使其變成黑色（但當上清液中的有機物被充分分解后，由于上清液表層復氧速率超過了微生物利用溶解氧的速率，上清液中溶解氧緩慢升高，使其中黑色的硫化物等再次轉(zhuǎn)化為硫酸、亞硫酸鹽的淺色物質(zhì)）。因此，經(jīng)過照射的污泥上清液變黑的時間能隨著照射劑量的增大而延長，這就說明了輻射能有效地殺死水中的好氧菌和兼氧菌，并且照射劑量越大，殺菌越徹底。

3.輻射對藻類的影響輻射可以殺死污水廠污泥中的藻類，防止其繁殖生長。例如，在長期放置的污泥上清液中，未照射的污泥首先開始生長綠色的藻類，經(jīng)過鏡檢，發(fā)現(xiàn)大部分是小球藻，又經(jīng)過一段時間后，照射1kGy和2kGy劑量的污泥也相繼開始長藻類，鏡檢后發(fā)現(xiàn)大部分也是小球藻，而照射劑量超過3kGy的污泥始終沒有發(fā)現(xiàn)藻類生長。這說明輻射對藻類是有影響的，只要達到一定的照射劑量，就可以徹底殺死污水污泥中所有的藻類。以上三種情況說明，輻射不但對病原菌殺死效果好，而對殺死好氧

菌、厭氧菌及藻類也是有效的，因此，輻射能提高污泥長時間放置的穩(wěn)定性，減少污泥在放置或排放過程中紿環(huán)境帶來的污染。

三、污泥輻射除臭效果城市污水處理廠排放的污泥本身就帶有一定的臭味，如不經(jīng)任何處理排入干化場后．在微生物的作用下，會產(chǎn)生更加強烈的臭味，嚴重污染周圍的環(huán)境。然而像巴氏消毒法等熱處理工藝在處理污泥的過程中不但去除不了臭味，相反還會產(chǎn)生令人厭惡的臭味直接影響操作環(huán)境和工人的健康，并且對設備腐蝕嚴重。相比之下，輻射技術(shù)除臭效果明顯，對周圍環(huán)境影響很小；當污泥照射4kGy以上的劑量時，可使污泥從有強烈臭味降低到僅可以察覺的程度，基本上可降低1個臭氣強度等級。在低于4kGy以下的劑量時，除臭效果不明顯。輻射除臭的主要原因是，輻射能夠破壞和分解一些產(chǎn)生臭味的物質(zhì)，殺死污泥中各種細菌和藻類，從而消除了產(chǎn)生臭味的根源。因此，在較長時間的放置過程中，污泥也很穩(wěn)定。另外，由于污泥采用輻射技術(shù)處理是在常溫常壓下進行的，所以對設備腐蝕性很小。四、輻射能促進污泥中速效性氮、磷量的增加污