一、引言 
為了控制水污染和實(shí)現(xiàn)污水資源化,，我國(guó)對(duì)城市污水處理率提出了明確的要求,，到2005年，50萬(wàn)以上人口城市污水處理率應(yīng)達(dá)到60％以上,；到2010年,，所有設(shè)市的城市，污水處理率不低于60％,。直轄市,、省會(huì)城市、計(jì)劃單列市和風(fēng)景旅游城市,，污水處理率不低于70％,。 
隨著污水處理設(shè)施的普及、處理率的提高和處理程度的深化,，污水廠的污泥產(chǎn)生量將有較大的增長(zhǎng)，由此引起的二次污染問(wèn)題已不容忽視,。因此如何合理地處理,、處置污泥，已成為城市污水廠和相關(guān)部門(mén)必需引起重視的問(wèn)題,。例如上海正在建設(shè)的竹園和白龍港兩個(gè)大型污水處理廠,，每天將產(chǎn)生約700t干污泥或2000m3脫水后含水率為65％的污泥。即每年產(chǎn)生255500t干污泥或含水率65％的污泥730000m3。如何處置這么大量的污泥,，這是許多大城市都將面臨的問(wèn)題,。
國(guó)內(nèi)外污泥處理與處置的方法很多，一般采用濃縮,、消化,、脫水、干化,、有效利用（多為農(nóng)用）,、填埋及焚燒等，或用其中幾個(gè)方法組合處置,。應(yīng)該說(shuō),，對(duì)污水廠污泥的處理和處置，我們與先進(jìn)國(guó)家相比,，差距較大,。 
城市污水廠的污泥是指處理污水所產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)及液態(tài)的廢棄物,，含有大量的有機(jī)物,、重金屬以及致病菌和病原菌等，不加處理任意排放,，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,。對(duì)污泥處理總的要求是穩(wěn)定化、無(wú)害化和減量化,。 
國(guó)家對(duì)城市污水污染控制的技術(shù)政策及新頒布的城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 18918－2002）,，對(duì)城市污水廠的污泥穩(wěn)定和農(nóng)田利用有明確的要求。但實(shí)際情況是,，污水處理廠的建設(shè)往往只注意污水處理要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),。近幾年，由于有脫磷脫氮要求,，演變出不少污水生物處理工藝,，而對(duì)污泥處理和處置，設(shè)計(jì)中一般只提將脫水污泥外運(yùn)和綜合利用,，未計(jì)算其投資和經(jīng)常費(fèi)用,，這勢(shì)必會(huì)造成二次污染。處理廠建得越多,，污泥的二次污染亦越廣泛,。未經(jīng)穩(wěn)定處理的污泥，因有機(jī)物含量高,，極易腐敗并產(chǎn)生惡臭,，尤其是初沉淀池的污泥，含有大量病菌、寄生蟲(chóng)卵及病毒,，易造成傳染病的傳播,。 
二、污泥的處理和處置 
通常把污水廠污泥的穩(wěn)定和脫水（一般脫水至含水率達(dá)70％～80％）稱作污泥的處理,；將污泥的堆肥,、填埋、干化和加熱處理及zui終利用,，稱為污泥的處置,。如脫水污泥中有毒有害物質(zhì)超過(guò)農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)，就要考慮衛(wèi)生填埋和污泥干化焚燒技術(shù),。從國(guó)外污泥處理的發(fā)展來(lái)看,，無(wú)論在歐洲、日本或美國(guó)對(duì)污泥用于農(nóng)田控制越來(lái)越嚴(yán),，而對(duì)污泥進(jìn)行干化和加熱處理的比例正逐年增加,。 
1. 污泥的處理 
污泥穩(wěn)定處理有好氧穩(wěn)定和厭氧穩(wěn)定，好氧穩(wěn)定有很多優(yōu)點(diǎn),，但能耗很高,，只有當(dāng)污泥量較少時(shí)才采用。污泥厭氧穩(wěn)定處理通常采用中溫（35℃）厭氧消化方法,。國(guó)內(nèi)已有十幾座大型污水處理廠采用此方法,，污泥經(jīng)消化后，有機(jī)物含量減少,，性能穩(wěn)定,，總體積減少，污泥消化過(guò)程中還產(chǎn)生大量沼氣（消化降解1kgCOD可產(chǎn)生350L沼氣）可以回收利用,。 
但由于消化裝置工藝復(fù)雜,，一次性投資大，運(yùn)行有難度,。污泥厭氧消化和沼氣利用裝置費(fèi)用,，約占污水處理廠投資和運(yùn)行費(fèi)的30％左右，而且大多需進(jìn)口技術(shù)和設(shè)備,。從調(diào)查已建消化池的實(shí)際運(yùn)行看,，只有少數(shù)達(dá)到預(yù)期的效果。有管理,、設(shè)計(jì)問(wèn)題,，亦有沼氣利用的經(jīng)濟(jì)性和安全性問(wèn)題。比較好的如天津市東郊污水處理廠,，該廠設(shè)計(jì)規(guī)模為處理城市污水40萬(wàn)m3/d，污泥日產(chǎn)2460m3（含水率96％），產(chǎn)生沼氣13300m3,，供4臺(tái)248kW發(fā)電機(jī)發(fā)電,，日可發(fā)電27000度，并與市電并網(wǎng),。 
污泥的穩(wěn)定問(wèn)題,，除了采取污泥厭氧消化外，還應(yīng)結(jié)合污水處理工藝中考慮少產(chǎn)生污泥和穩(wěn)定泥質(zhì)的方案,。例如污水處理工藝設(shè)計(jì)中采用延長(zhǎng)污水曝氣時(shí)間,，減少污泥的產(chǎn)量；設(shè)計(jì)參數(shù)中增加污泥泥齡（如泥齡20天以上）,，盡量使污泥趨向穩(wěn)定的污水處理工藝,。對(duì)中小型污水處理廠來(lái)說(shuō)，采用帶有延時(shí)曝氣功能處理工藝（如氧化溝等處理工藝）是可取的,。有的污水處理工藝投資低（如AB法的A段）,，而污泥量較多，增加了污泥的處理成本,。故應(yīng)當(dāng)把污水處理和污泥處理統(tǒng)一考慮,，一并計(jì)算投資和運(yùn)行費(fèi)用。 
污泥的穩(wěn)定并不等于污泥無(wú)害,，用于農(nóng)田還需要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于污泥農(nóng)用時(shí)污染物控制標(biāo)準(zhǔn)限值,。見(jiàn)下表。其中對(duì)鎘,、汞,、砷、苯并芘,、多氯聯(lián)苯的要求是比較高的,，應(yīng)該通過(guò)嚴(yán)格控制工業(yè)廢水源頭的排放，來(lái)控制污泥的性質(zhì),。 
國(guó)外在污泥穩(wěn)定方面,，除了用生物法（包括中溫消化、高溫消化及利用微生物和某些添加劑）外,，還采用了化學(xué)法,，有的將脫水后的污泥加鹽酸調(diào)pH值至2～3，反應(yīng)60分鐘再加硝酸鈉,；有的對(duì)脫水污泥添加石灰,。后者在歐洲應(yīng)用較多。 
2. 污泥的處置 
（1） 制復(fù)合肥 
按我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)條件,，對(duì)多數(shù)污水廠（特別是大量小型污水廠）來(lái)說(shuō),，污泥用于農(nóng)田是比較可行和現(xiàn)實(shí)的方案,。污泥中的氮、磷,、鉀和微量元素,，對(duì)農(nóng)作物有增產(chǎn)作用；污泥中的有機(jī)質(zhì),、腐殖質(zhì)是良好的土壤改良劑,。污泥經(jīng)適當(dāng)濃縮、脫水后運(yùn)至市郊或鄰近省份作為農(nóng)肥,，是許多污水廠采用的方法,。但農(nóng)田施肥有季節(jié)性，不需要泥肥時(shí),，污水廠會(huì)泥滿為患,，影響正常運(yùn)行。于是一些污水廠支付費(fèi)用,，讓農(nóng)民把污泥拉走,，而不問(wèn)其去向，這會(huì)造成二次污染,。 
（2） 衛(wèi)生填埋 
上海市對(duì)污水廠的污泥處置提出“處理一點(diǎn),，填埋一點(diǎn)，利用一點(diǎn)”的原則,，上海市水務(wù)局正組織對(duì)污泥處理,、處置和利用的專題研究，提出污泥用作農(nóng)田,、衛(wèi)生填埋和污泥焚燒點(diǎn)的布局和具體的分期實(shí)施方案,，防止產(chǎn)生二次污染。這無(wú)疑是正確的舉措,。 
上海白龍港大型污水廠,，正在按衛(wèi)生填埋要求建設(shè)污泥填埋場(chǎng)，根據(jù)污泥性質(zhì),、含水率及力學(xué)特性等因素進(jìn)行設(shè)計(jì),。填埋廠使用期為七年，填埋場(chǎng)底部設(shè)有盲管將滲濾液再回到污水廠處理,。此法占地大,，運(yùn)行工作量大，遇雨季污泥更難以壓實(shí),，到使用期限后仍需另選場(chǎng)址,。對(duì)大型污水廠采用污泥衛(wèi)生填埋，是不得已的權(quán)宜之計(jì),。衛(wèi)生填埋場(chǎng)的造價(jià)不低,，國(guó)外對(duì)衛(wèi)生填埋場(chǎng)還要有沼氣安全收集系統(tǒng),，對(duì)分層復(fù)蓋的泥土和排水、綠化有專門(mén)的要求,。鑒于地價(jià)上升和填埋場(chǎng)有臭味,，近幾年來(lái)，無(wú)論歐盟國(guó)家或美國(guó),、日本，污泥衛(wèi)生填埋的比例越來(lái)越小,，美國(guó)已有的填埋場(chǎng)還將逐步關(guān)閉,。 
有些城市（如成都市）擬將污水廠污泥運(yùn)至城市垃圾填埋場(chǎng)一并處置，這存在兩個(gè)實(shí)際問(wèn)題：一是管理體制上的問(wèn)題,。垃圾的中轉(zhuǎn)站和填埋場(chǎng)的布點(diǎn),、設(shè)計(jì)和投資，屬環(huán)衛(wèi)局管理,，而污水廠的污泥屬市政系統(tǒng)管理,，設(shè)計(jì)垃圾填埋場(chǎng)使用年限和布點(diǎn)距離未考慮接納污水廠污泥；二是脫水污泥含水率過(guò)高,。運(yùn)往垃圾填埋場(chǎng)的污泥,，要求含水率不大于30％，而目前污水廠的脫水污泥含水率在70％～80％,，這類污泥不易碾壓填埋,，除非將污泥作適當(dāng)干化或加石灰、絮凝劑處理,。無(wú)論作何種填埋,，污泥宜采取高干度脫水方案。 
（3） 干化,、焚燒 
國(guó)內(nèi)近幾年在一些大城市已建和正建一批城市垃圾焚燒場(chǎng),。但污水廠的污泥作焚燒處置，只有上海市石洞口污水處理廠（設(shè)計(jì)規(guī)模為40萬(wàn)m3/d）設(shè)有污泥焚燒爐裝置,，計(jì)劃今年年底投產(chǎn),。焚燒爐采用國(guó)外技術(shù)在國(guó)內(nèi)制造，污泥的干化和焚燒設(shè)備總投資為人民幣8000萬(wàn)元,，費(fèi)用并不算高,。 
由于污泥干化和污泥焚燒相結(jié)合比單污泥焚燒一次性投資少，處理成本低,，故污泥干化往往是焚燒的前處理,。北京市清河污水廠二期工程和天津市咸陽(yáng)路污水廠，擬先建污泥干化裝置,。污泥干化可使污泥含水率控制在10％～40％,，減少了污泥的體積和重量,，降低了運(yùn)輸費(fèi)和填埋費(fèi)，而且污泥的臭味大為減少,。
干化裝置分直接干化和間接干化,，其能量消耗與污泥成份和水分有關(guān)。間接干化（利用沼氣通過(guò)熱交換器）一般推薦用立式干化裝置,，并選用流化床工藝,。干化與焚燒串聯(lián)工藝中，干化的程度取決于污泥的熱值和回收焚燒爐的熱能,，使干化的能量盡量平衡,，不另外添加燃料。上海石洞口設(shè)計(jì)污泥的干化和焚燒,，污泥熱值高,，能源平衡有余。污泥流化床焚燒爐,，溫度在800℃以上,，爐內(nèi)有砂粒循環(huán)使用，外排氣體要適當(dāng)處理,。污泥焚燒爐遠(yuǎn)比垃圾焚燒爐的工藝簡(jiǎn)單得多,，且污泥焚燒不會(huì)產(chǎn)生二惡英。下圖是法國(guó)巴黎塞納河旁Colombes污水處理廠的污泥焚燒爐和焚燒灰的除塵裝置,。 
如脫水污泥與垃圾一并焚燒,，國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)是每噸垃圾添加15％～20％含水率為30％的污泥。污泥的干化和焚燒,，可能將是一些大城市大型污水處理廠的發(fā)展方向,。當(dāng)然，由于國(guó)外對(duì)焚燒爐排塵有嚴(yán)格的要求,，除了采用電除塵,，還要降溫加溫，加酸加堿,，達(dá)到無(wú)煙塵的排放,。 
（4） 填埋與焚燒的比較 
上海和浙江一些單位作過(guò)污泥衛(wèi)生填埋及焚燒處置的方案比較。其主要工藝流程為： 
原污泥→濃縮→消化→脫水→衛(wèi)生填埋 
原污泥→濃縮→（消化）→脫水→焚燒→焚燒灰填埋 
對(duì)于焚燒處理工藝,，為了避免消化后污泥熱值減少,，也可以不作污泥消化處置。上述兩個(gè)工藝的經(jīng)濟(jì)性比較結(jié)果,，無(wú)論采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備或進(jìn)口設(shè)備,，二者的處置工程費(fèi)用基本相同。按國(guó)產(chǎn)設(shè)備對(duì)污泥進(jìn)行處置,，運(yùn)行費(fèi)用折成污泥干固體,，處理總成本約為800元/t,。以10000m3/d污水廠產(chǎn)生2噸DS計(jì)，每噸污泥處理成本約16元,，與國(guó)內(nèi)大型污水處理廠污水處理成本（不計(jì)折舊和還貸利息）3～45元/m3相比,，需增加成本35％～50％，這與國(guó)外的實(shí)例相當(dāng),。 
既然污泥的衛(wèi)生填埋與污泥的焚燒其工程費(fèi)和運(yùn)行成本大致相當(dāng),，那么，從污泥無(wú)害化和減量化看,，焚燒方案有明顯的優(yōu)點(diǎn),。這亦是國(guó)外（特別是西歐和日本）污泥焚燒發(fā)展較快的原因。荷蘭的污泥是100％采用焚燒處置的,。焚燒后少量的泥灰可用于混凝土、磚瓦制品,、路基路面的骨料和工程建設(shè)的回填土,。 
三、污泥處理和處置應(yīng)注意的問(wèn)題 
 1. 設(shè)計(jì)城市污水處理設(shè)施時(shí),，要把工業(yè)污染源控制,、污水處理工藝和污泥的處理和處置，作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)考慮,。上海市對(duì)全市大小污水廠的污泥成份,、數(shù)量進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上,，對(duì)污泥的處置作全面規(guī)劃,，協(xié)調(diào)多方關(guān)系，落實(shí)分期實(shí)施方案,，這是正確的,。不認(rèn)真處置污水廠的污泥，污水處理是不完整的,。 
 2. 對(duì)污泥的zui終處置,，我們?nèi)狈?jīng)驗(yàn)，如污泥的干化和焚燒裝置的設(shè)計(jì),，比污水處理工藝復(fù)雜得多,，我們應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)、引進(jìn),、消化,、吸收國(guó)外的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)要制訂和完善污泥處置有關(guān)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),。我國(guó)一些污水處理廠的污泥消化,、沼氣利用裝置,，基本上都是引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)和設(shè)備。 
 3. 采用多途徑來(lái)解決污泥問(wèn)題,。大廠與小廠不一樣,，南方與北方亦不一樣。有的地方污泥可與垃圾處置相結(jié)合,，有的地方污泥可與發(fā)電廠燃煤相結(jié)合,。對(duì)量大面廣的小型污水廠的污泥，要總結(jié)農(nóng)用的經(jīng)驗(yàn),。在污泥干化和加熱技術(shù)上,，還可考慮利用太陽(yáng)能、微波和濕式氧化等多種方案,。有的污泥可與工業(yè)廢水治理中的污泥一并處理,。要善于總結(jié)各地的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，大力發(fā)展國(guó)產(chǎn)化設(shè)備,，這是一項(xiàng)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),。要積極探索適合國(guó)情的低成本、無(wú)害化,、多用途的污泥處理和處置途徑,。