浅谈城市污水处理厂污泥的综合利用

随着时代的不断发展,城市的发展速度加快,人口越来越密集,城市污水处理厂产生的污泥增多,污泥含有的污染物种类繁多,给污水处理厂污泥的处理工作造成了难度。污水处理厂产生的污泥已成为城市生产及生活产生的重要废弃物之一,如何处理污水处理厂产生的污泥以及处理过程中贯彻落实可持续发展理论,是当前城市环保建设工作者必须考虑的问题。从现阶段剩余污泥的处理与处置投资大、成本高的现状出发,分析了实际污泥减量化的几种污水处理技术城市污水处理厂污泥中含有大量的有机物质、病原菌、寄生卵、重金属及盐类等成分,分析提出污泥的综合利用的主要方式,利用污泥中的有效成分将污泥做成肥料、饲料、能源燃料、化工原料、建筑材料等,实现变废为宝,这也是城市污泥处理和资源化的主要发展趋势。     

广西城市污水处理厂污泥产生及处置现状分析

基于2017年广西14个地级市的46座城市污水处理厂统计数据,分析了污泥产生特性和污泥处置方式。结果表明:广西城市污水处理厂2017年污泥产生总量为8.20万t/a(绝干),处置方式以直接填埋、堆肥土地利用和水泥窑协同处置为主,直接填埋量、堆肥土地利用量、水泥窑协同处置量分别占比26.98%、37.68%和35.34%;广西主要城市污水处理厂2017年平均污泥产率为4.18 t/万m 3(污泥含水率80%),污泥产率普遍偏低。针对污泥处置带来的二次污染问题,建议加强污泥处置后的跟踪评价并做好预防措施。     

污水中常见违禁药物分析方法优化及验证

违禁药物作为一种新型污染物得到了环境科学界的广泛关注.本文根据国内外已有研究,比较了污水样的前处理条件如SPE柱和水样pH值、冲洗、酸化及复溶过程.结果表明,对实际污水样的前处理应将样品pH值调为2,选用Oasis MCX柱,无需除杂质的冲洗和氮吹过程的酸化步骤,因两种上机测定方法 HILIC-UPLC-MS/MS和C18-UPLC-MS/MS不同而分别选择200μL乙腈和100μL乙腈+100μL 5 mmol·L~(-1)乙酸铵复溶.通过比较HILIC法和C18法的保留时间及检出限、定量限、回收率和基质效应等方法评价指标,确定污水样的测定应选用C18-UPLC-MS/MS.最后,将优化后的测定方法用于分析北京市12家污水处理厂的进、出水样,验证了方法的可靠性,为违禁药物的污水流行病学研究和环境风险评价奠定了基础.     

城市污水处理厂污泥的综合利用与资源化

随着城市污水处理厂不断建成与使用,污泥量的增加速度越来越快。污泥作为污水处理的副产品,如果不及时处理将造成严重的二次污染。通过对当前污泥综合利用和资源化技术及其发展趋势的分析,结合调查实例,综述了我国城市污水处理厂污泥资源化利用方法与途径;提出了进一步加强对污泥的资源化研究,开发出低能耗、低成本、高效率的能够广泛应用的资源化方法,应是今后研究中的重点。     

PSE-UPLC-MS/MS法测定污泥中9种药物与个人护理品

利用加压溶剂萃取法(PSE)提取、固相萃取法净化并结合超高效液相色谱-串联四极杆质谱仪(UPLC-MS/MS)检测,建立了污水处理厂污泥中7个药剂类别的9种药物与个人护理品(舒必利、咖啡因、美托洛尔、氯霉素、萘啶酸、卡马西平、驱蚊胺、氯贝酸、苯扎贝特)的分析检测方法.在萃取方法中,对加压溶剂萃取的污泥质量和溶剂进行了优化;在净化方法中,对固相萃取柱种类、固相萃取柱容量、洗脱溶剂和洗脱量进行了优选.结果表明,方法检出限(以干质量计,下同)在2.7～65.0 pg/g范围内,加标回收率在67.0%～130%之间,相对标准偏差均小于25%(即标准偏差小于25 μg/L).应用所建立的分析方法,对北京某污水处理厂的脱水污泥进行了测定,9种目标物质含量为nd(未检出)～50.5 ng/g,其中,舒必利、咖啡因、卡马西平、驱蚊胺和氯贝酸在2010年春、夏季2次采样均有检出.      

我国城市污水处理厂污泥中重金属分布特征及变化规律

对由中国知网数据库和维普中文科技期刊全文数据库报道的近30年来我国城市污水处理厂污泥中重金属分布特征和年代变化规律进行了分析. 结果表明:近30年来城市污水处理厂污泥中w(Cd)、w(Pb)、w(Cr)、w(As)、w(Hg)、w(Cu)、w(Ni)、w(Zn)平均值或中位值均符合GB 18918─2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中污泥农用时污染物控制标准限值,但数据离散且呈偏态分布. 依据GB 18918─2002,1980─1989年我国城市污水处理厂污泥中重金属质量分数75%分位值中有w(Cd)、w(Cu)、w(Ni)、w(Zn)超标,90%分位值中有w(Cd)、w(Pb)、w(Hg)、w(Cu)、w(Zn)、w(Ni)超标;1990─1999年城市污水处理厂污泥中重金属质量分数75%分位值中w(Ni)超标,90%分位值中除w(As)外其他重金属均超标;2000─2010年城市污水处理厂污泥中重金属质量分数75%分位值中w(Ni)超标,90%分位值中w(Cd)、w(Cr)、w(Hg)、w(Cu)、w(Zn)、w(Ni)超标. 从年代变化看,我国城市污水处理厂污泥中w(Cd)、w(Cu)随年代逐渐下降,但w(Hg)、w(As)、w(Cr)、w(Zn)、w(Ni)、w(Pb)呈波动趋势. 近10年数据表明,我国城市污水处理厂污泥中w(Ni)、w(Cd)、w(Hg)超标倍数最高,在进行污泥处置时需要优先关注.      

新时期城市污水处理厂污泥的处置与综合利用

城市污水处理厂是集中处理城市生活污水的重要基础建设,城市人口的持续增加,导致处理污水量显著增加。污泥作为污水处理后的主要副产物,具有含水量高、有机质复杂、重金属残留大等特点,不仅会限制污泥资源化利用,还存在环境风险,对人们生活工作造成影响。文章以城市污泥的危害为切入点,总结分析当前我国城市污泥处置现状及污泥一般处置方法,随后从燃料化利用、土壤修复利用、农业利用及沼气利用等方面,探究新时期城市污水处理厂污泥的综合利用。最后,对城市污泥处理利用意义作出阐述,以期为我国城市污水处理厂污泥高效化处置和利用提供一定参考。     

11种典型PPCPs在污水处理厂尾水及其周围水体中的分布特征与生态风险评估

药物与个人护理品(PPCPs)对水体环境的潜在风险日益引起人们的关注。采用固相萃取-高效液相色谱串联质谱(SPE-LC/MSMS)检测方法,考察了11种典型PPCPs在城镇污水处理厂尾水及其周围地表水和地下水中的赋存与分布特征,并采用RQ模型对其潜在的生态风险进行了浓度评估。结果表明:11种典型PPCPs中有9种被检出,尾水、地表水和地下水中均检出布洛芬、双氯芬酸、吉非罗齐、卡马西平和罗红霉素等目标物质,其中布洛芬的检出浓度高达166.00ng/L;PPCPs浓度在地表水和地下水中呈现出时间变化特征,主要受尾水排放、降雨产生的径流和稀释作用的影响;参照RQ模型评估水体中PPCPs的生态风险,结果显示在所有检出的目标物质中,布洛芬、双氯芬酸和双酚A的风险商值都大于0.1,表明其对水体的生态环境存在中等风险,这与该3种目标物质的频繁使用密切相关。     

典型城市污水处理厂污泥无机质含量及含砂率分析

对青岛5个典型城市污水处理厂污泥无机质含量与含砂率进行了调查研究,结果表明,以生活污水为主的A厂(90%为生活污水)和B厂(85%为生活污水)的污泥无机质含量在20%³0%,而以工业废水为主的C厂(50%为工业废水)、D厂(50%为工业废水)和E厂(70%为工业废水)的污泥无机质含量在50%30%,而以工业废水为主的C厂(50%为工业废水)、D厂(50%为工业废水)和E厂(70%为工业废水)的污泥无机质含量在50%⁷0%;各污水厂污泥含砂率相差较大,而且污泥无机质含量较高的C厂、D厂和E厂,其含砂率普遍较高,而污泥无机质含量较低的A厂和B厂,其含砂率也较低。对其中砂质进行粒径分布与显微检测分析,并对污泥含砂特性进行了深入探讨,结果表明,各污水处理厂污泥含砂主要为淡黄色硅质无机砂质颗粒和黑色磁性无机砂质颗粒,各污水处理厂污泥含砂属性主要与污水处理厂服务区域的地理环境以及进水性质有关。     

NPEOs及其代谢产物在城市污水处理厂中的归趋分析

壬基酚聚氧乙烯醚(NPEOs)是一种常见的表面活性剂,但其代谢产物壬基酚(NP)等具有内分泌干扰特性,因此引起了人们的广泛关注.以NPEOs及其代谢产物作为研究对象,综述了它们在城市污水处理厂中的浓度水平和迁移转化规律,并探讨了城市污水处理厂中影响NPEOs及其代谢产物去除效率的因素.结果表明,NPEOs及其代谢产物在污水处理厂的进水中普遍存在,其浓度水平与季节、地理位置、生活习惯等有关;在污水处理过程中,NPEOs及其代谢产物的去除效率与工艺及运行参数有关.NPEOs及其代谢产物的归趋包括生物降解、被污泥吸附和存留在出水中,内分泌干扰物质(如NP和NPECs等)在污水处理过程中被生成,并随出水和污泥进入环境,可为城市污水处理厂构建安全转化的控制技术系统提供科学依据.     

哈尔滨城市污水处理厂不同处理工艺对微塑料的去除

城市污水处理厂出水作为微塑料(microplastics,MPs)进入自然水体的主要途径之一,对其微塑料污染物特征展开研究,有助于认识和了解人类活动对自然水体的影响.本文以哈尔滨市主城区的污水处理厂A和污水处理厂B中的3种工艺(曝气生物滤池工艺、多段AO-MBBR工艺、CASS-MBBR工艺)为研究对象,经体视显微镜观察并结合傅里叶变换红外光谱仪分析哈尔滨城市污水处理厂中MPs的浓度、颜色、粒径、类型分布特征及3种不同处理工艺对MPs的去除效果.结果表明,哈尔滨城市污水处理厂进水中MPs的最高浓度为290.87个·L^-1,颜色主要以白色和无色为主,组成成分主要为PP、PE和PS,粒径大的MPs更容易被去除;微塑料在曝气生物滤池工艺一级处理中的去除率为80.28%;多段AO-MBBR工艺与CASS-MBBR工艺的一级处理MP_S去除效率为78.39%,曝气生物滤池工艺、多段AO-MBBR工艺和CASS-MBBR工艺的二级处理去除效率分别为20.92%、13.11%和14.68%,实验结果表明MPs的去除主要依靠一级处理,二级处理中的MPs去除效果...     

城市污水处理厂污泥臭氧减量技术研究

通过半连续式实验考察了臭氧投加量和初始pH对剩余污泥臭氧处理的影响.结果表明,随着臭氧投加量的增加,污泥溶解率增加,有机质、氮、磷等物质释放到污泥液相中;最佳臭氧投加量控制在约150 mg·g-1(以SS计),污泥溶解率可达约26%;污泥臭氧减量应在初始pH中性或偏碱性条件下进行,此时污泥溶解率较高,有利于有机质和氮的溶出.臭氧处理后污泥回流至生物处理系统对微生物的生物活性、COD和TN的去除效果无显著影响,但由于系统中无剩余污泥排放,导致TP的去除效果明显下降.臭氧处理后污泥上清液的Ca(OH)2除磷实验发现,较高的钙磷摩尔比对上清液除磷有利;当其值控制在10.0左右时,TP的去除率大于80%.     

城市污水处理过程中恶臭气体释放的研究进展

长期以来,我国城市污水处理相关工作人员职业病频发,与城市污水处理过程中会释放出大量的有毒有害气体有重要关系,我国现有的《城镇污水处理厂污染物排放标准》对水质排放指标作了明确规定,但对于污水处理过程中释放的气体污染物的类型及排放限值缺少详细说明.本文对城市污水处理厂不同污水处理工艺及不同污水处理单元在运行中所释放的气体污染物的特征进行了归纳总结,阐述了城市污水处理厂释放的主要恶臭挥发性有机物的产生途径、释放量及影响因素,并指出目前城市污水处理厂释放的气体污染物主要通过尾气末端收集综合处理的方式进行治理,而对于工艺运行参数与气体污染物释放特征之间的相关性关系仍需深入研究.     

Optimum municipal wastewater treatment plant design with consideration of uncertainty

A newly developed model for the optimum municipal wastewater treatment plant (MWTP) design is presented. Through introducing the interval variables, the model attempts to consider the effects of uncertainties caused by the fluctuation of the wastewater quality and quantity during the design of MWTP. The model solution procedure is illustrated in detail, and a numerical example is given to verify the feasibility and advantage of the model. Furthermore, the possibility of the model application is briefly outlined.     

Reed-wetland beds for municipal wastewater treatment

The performance of 11 reed-wetland beds for municipal wastewater treatment is described in this paper. The interrelation between pollutants removal (BOD5, SS, N and P) and hydraulic loading rate, organic loading rate, hydraulic retention time as well as the seasonal variation could be found in this study. The treatment efficiencies of reed beds are better than the secondary treatment standards with high and steady nitrogen and phosphorus removal. The total nitrogen and phosphorus of the final effluent are less than 10 mg/L and 0.5 mg/L, respectively.     

污水处理厂挥发性硫化物释放特征与风险评价

对城市污水处理厂各处理单元释放的挥发性硫化物(VSCs)进行长期监测,评估VSCs带来的感官效应和健康风险.结果表明,从浓度上看,VSCs以H2S为主(监测期间的H2S浓度为N.D.～580μg/m3),而甲硫醇(MT)的浓度占比最少(监测期间MT的浓度为N.D.～4.7μg/m3),同时VSCs的浓度分布具有明显的季...     

城市污水厂活性污泥中胞外聚合物与工艺运行及污泥沉降性能的相关性分析

胞外聚合物(Extracellular polymeric substance,EPS)的组分及含量是影响活性污泥性能的重要因素之一.本研究在测定不同城市污水处理厂活性污泥中EPS的基础上,分析水质情况与运行条件对EPS组分的影响.结果表明:蛋白质为EPS的主要组分,约占25%~63%;腐殖酸次之,占21%~50%;DNA和多糖的含量较少.同是A~2O工艺的2个污水厂的污泥沉降性能和粒径分布差异较大.根据Pearson分析结果,在污泥微膨胀和正常状态下,EPS总量与污泥体积指数(Sludge Volume Index,SVI)及粒径分布没有明显的相关性,但腐殖酸和DNA均与SVI呈正相关.处理工艺的水力停留时间与EPS总量负相关,但污水中有机物含量对EPS的含量及组分没有影响.EPS中多糖含量与脱氮除磷过程显著相关,多糖可以作为脱氮除磷过程的有机碳源.污泥龄影响EPS中蛋白质与多糖的比值.因此,污水水质、工艺类型及运行条件不同程度的影响EPS的组分及含量,进而影响处理效果.     

城市污水处理厂污泥对水中硫化物的吸附特性

为研究城市污水厂污泥对水中硫化物的吸附特性,从3座城市污水处理厂采集回流污泥,考察了硫化物浓度、温度、pH值和其他离子对污泥吸附硫化物的影响.结果表明,污水厂回流污泥对硫化物的吸附等温线可以用Langmuir方程很好地描述,其最大硫化物吸附量为15~27mg/g-干污泥.在温度为5~35℃条件下,吸附量随温度上升而增加,表明该吸附为吸热过程.pH值在2~7范围内,pH值对污泥吸附硫化物的影响不大,当pH值低于2时,污泥对硫化物的吸附量随pH降低显著减小.硫化物可能以离子形式被污泥吸附,该过程为化学吸附过程.水中存在0~25mg/L Cl-或0~12mg/L SO2- 4不影响污泥对硫化物的吸附量.     

好氧颗粒污泥处理市政污水性能与微生物特性研究

以成熟好氧颗粒污泥（AGS）为接种污泥,在序批式反应器（SBR）中考察其对低浓度市政污水的处理效能、污泥特性及微生物多样性的变化.结果表明,在低有机负荷（进水COD为179~212 mg·L^-1）、高溶解氧（DO>5 mg·L^-1）条件下,系统出水COD低于50 mg·L^-1,NH₄⁺-N浓度稳定在0.7~0.8 mg·L^-1,但脱氮除磷效能有待优化.体系中0.2~0.6 mm的污泥颗粒最为稳定,运行期间污泥SVI₃₀值始终保持在32~40 mL·g^-1,呈现出良好的沉降性能.系统中少量絮状污泥的存在对AGS的稳定性是有利的,本试验条件下,<0.2 mm污泥体积占比约为30%时AGS体系稳定运行.胞外聚合物（EPS）中蛋白质（PN）含量增加与AGS的稳定性呈正相关,可见PN对AGS稳定运行起着重要作用.微生物高通量测序结果表明,Proteobacteria和Bacteroidetes为主要菌门;运行过程中有利于硝化作用的Gammaproteobacteria逐渐成为优势菌纲;系统中存在促进EPS分泌和有机污染物去除的黄杆菌属（Flavobacterium）和陶厄氏菌属（Thauera）,这有利于AGS的稳定运行,同时也存在硝化螺旋菌属（Nitrospira）、陶厄氏菌属（Thauera）、副球菌属（Paracoccus）、梭菌属（Fusibacter）、变形菌属（Proteocatella）等脱氮除磷功能菌属,但需优化运行参数强化同步脱氮除磷效能.本研究结果对AGS系统处理实际市政污水的稳定运行具有重要的指导意义.     

Levels and distributions of polychlorinated biphenyls in sewage sludge of urban wastewater treatment plants

Concentrations of polychlorinated biphenyls (PCBs) have been measured in sewage sludge samples from 8 urban wastewater treatment plants in Beijing, China. The PCB congeners were analyzed by isotope dilution high resolution gas chromatography/high resolution mass spectrometry method. The concentration of PCBs ranged from 65.6 to 157 ng/g dry weight (dw), with a mean value of 101 ng/g dw. The dioxin-like PCB WHO-TEQs (World Health Organization-Toxic Equivalents) of the sludge were lower than 1 pg /g dw. Conse...