導讀：隨著我國城鎮(zhèn)化步伐的加快，各小城鎮(zhèn)水廠的規(guī)模和對給水污泥的處理處置就應因地制宜，選用與污水污泥合并處置或幾場聯(lián)合處置的方式。對有條件的小城鎮(zhèn)水廠可從給水污泥中回收混凝劑，與當?shù)亟ú墓I(yè)結合將給水污泥用作建筑材料或建材輔料，予以達到給水污泥資源化利用的處置途徑。
一、小城鎮(zhèn)給水污泥處置分析
1.給水污泥就地處置
在資金和場地允許的情況下，小城鎮(zhèn)自來水廠可在廠區(qū)內單獨建立污泥處理系統(tǒng)，對污泥進行就地處理處置。就中國小城鎮(zhèn)的具體情況，應考慮采用基建投資少、運行管理費用低、技術簡易高效的處理工藝。如污泥的脫水處理，結合小城鎮(zhèn)的經(jīng)濟水平，以及大多數(shù)地區(qū)小城鎮(zhèn)周圍土地資源較為豐富的特點，可以采用自然干化的方式，脫水后的污泥可以就近輸送至垃圾填埋場。
2.給水污泥與污水污泥合并處置
小城鎮(zhèn)水廠一般規(guī)模不大，在附近污水廠處理能力許可的情況下，可考慮將排泥水排入下水道與污水一道處置，這時水廠內的污泥處理設施可以全部或部分省略，不僅降低了處理費用，而且排泥水的加入對污水處理還有一定的促進作用[10]。應注意的是，下排時需滿足排水管道的不淤流速以及污水處理廠進水求，如限制排泥水的排放時間、排放量、最大TSS，以及考慮水廠排泥水的潛在腐蝕性和H2S的產(chǎn)生等問題。小城鎮(zhèn)水廠若考慮采用此種方法處置污泥，在規(guī)劃設計時應考慮周全，合理布置管道，盡量減少管道輸送費用。
3.給水污泥聯(lián)合處置
就數(shù)量來說，給水污泥比污水污泥少得多，而小城鎮(zhèn)水廠由于規(guī)模較小，產(chǎn)泥量還要小些，污泥單獨處理處置造成處理設施的建設和運行難以產(chǎn)生規(guī)模效應。因此可考慮集約化處理：
1)緊鄰大中城市中心城、城市規(guī)劃區(qū)范圍內的郊區(qū)小城鎮(zhèn)，可以將其給水污泥處理納入城市自來水廠污泥處理工程規(guī)劃中。
2)在幾個集中分布或連綿分布的小城鎮(zhèn)之間，交通便利時，可在城鎮(zhèn)區(qū)域范圍統(tǒng)籌規(guī)劃優(yōu)化的基礎上，合建污泥處理設施。
3)組建一批按市場經(jīng)濟規(guī)律運轉和管理的污泥處理處置中心，對周邊相鄰的幾個小城鎮(zhèn)給水污泥實行統(tǒng)一的處理處置。
盡管小城鎮(zhèn)給水污泥實行集約化處理在中國實施尚有一定的困難，但可以預見此舉能緩解小城鎮(zhèn)水廠的技術經(jīng)濟壓力，有利于資源共享；更重要的是，給水污泥數(shù)量的集中，為污泥資源化處置和再利用實現(xiàn)規(guī)?；峁┝肆己玫臈l件，因此經(jīng)濟條件允許的小城鎮(zhèn)群可考慮采用。污泥的集約化處置同樣涉及到污泥的輸送問題，小城鎮(zhèn)應根據(jù)自身的實際情況，選用經(jīng)濟合理的輸送方式。
二、給水污泥資源化利用
要實現(xiàn)可持續(xù)的污泥處理策略，使污泥的產(chǎn)生、處置與環(huán)境保護之間達到一個良好的平衡，我們認為最理想的途徑是資源化利用。根據(jù)中國的具體情況,可考慮從以下4個方面實現(xiàn)資源化。
1.從給水污泥中回收有用物質
大多數(shù)水廠在凈水過程中，選用鋁鹽或鐵鹽來作混凝劑，因此，可從這部分處理后的污泥中回收鋁鹽和鐵鹽?？梢源蟠鬁p少污泥的總固體量，并降低后續(xù)脫水設備的規(guī)模，減少投資，回收的鋁鹽和鐵鹽可再次用作混凝劑。另外，在使用石灰)蘇打軟化法來對有些地區(qū)的高硬度(以暫時硬度為主)原水進行軟化處理時，產(chǎn)生的污泥由于CaCO3含量較高，可從中回收石灰。
2.給水污泥作建材利用
小城鎮(zhèn)水廠可以考慮與當?shù)刂拼u廠、水泥廠等合作，將給水污泥作為這些工廠的原料或配合料。如給水污泥可以代替部分硅質黏土煅燒水泥熟料，代替天然黏土燒結普通磚以及燒結陶粒。軟化污泥脫水后可用來穩(wěn)固路基、調節(jié)土壤或中和工業(yè)酸性廢物；絮凝沉淀污泥脫水后可用于陶瓷工業(yè)，或與飛灰混合穩(wěn)固路基、調節(jié)粘土等。此外，污泥中含有大量的灰分和混凝劑成分，如鋁鹽或鐵鹽，這是建筑材料可用的添加劑。給水污泥的建材利用需要注意產(chǎn)品的市場性以及加工過程中是否會產(chǎn)生二次污染等問題。
3.給水污泥作垃圾場覆土
大多數(shù)情況下給水污泥屬無毒害固體廢棄物，可用衛(wèi)生填埋方式處置。此時防滲性能和重金屬濃度是需要考慮的主要限制因素。在美國給水協(xié)會填埋研究報告中，按照土壤的統(tǒng)一分類系統(tǒng)，給水污泥試樣呈現(xiàn)出類似于CH類土壤(即高塑性無機粘土)的特性，比普通粘土層的滲水率要低得多。此外，從表1可看出，污泥中的重金屬含量遠遠低于5農(nóng)用污泥中污染物控制標準6的規(guī)定，并不減損封場后填埋場土地的農(nóng)用價值。因此，在一般填埋場壓實設備的壓實壓力下，將小城鎮(zhèn)給水污泥作為垃圾場覆土具有良好的可接受性，這時還需考慮如何經(jīng)濟地解決污泥的運輸問題。
4.給水污泥進行土地利用
中國大部分地區(qū)小城鎮(zhèn)都是依托鄉(xiāng)鎮(zhèn)地域并集中周圍的幾個自然村發(fā)展而來，靠近農(nóng)田、林地等，有著比大城市更為豐富的自然資源，這為小城鎮(zhèn)給水污泥的低能耗處置提供了廣闊的天地。根據(jù)污泥脫水前化學調節(jié)工藝和產(chǎn)生泥餅的化學性質，可將其分為3類：1)用石灰或堿作調節(jié)處理后產(chǎn)生的泥餅，這類泥餅的pH值可達10~13；2)使用有機高分子絮凝劑作調節(jié)處理后產(chǎn)生的泥餅，其PH值接近于7,其中含有殘留的有機高分子絮凝劑；3)從污泥干化場排出的污泥，通常不含有任何化學調節(jié)劑。以上污泥中后兩類可進行土地利用。下面討論的給水污泥屬于后2種情況。
一、小城鎮(zhèn)給水污泥處置分析
1.給水污泥就地處置
在資金和場地允許的情況下，小城鎮(zhèn)自來水廠可在廠區(qū)內單獨建立污泥處理系統(tǒng)，對污泥進行就地處理處置。就中國小城鎮(zhèn)的具體情況，應考慮采用基建投資少、運行管理費用低、技術簡易高效的處理工藝。如污泥的脫水處理，結合小城鎮(zhèn)的經(jīng)濟水平，以及大多數(shù)地區(qū)小城鎮(zhèn)周圍土地資源較為豐富的特點，可以采用自然干化的方式，脫水后的污泥可以就近輸送至垃圾填埋場。
2.給水污泥與污水污泥合并處置
小城鎮(zhèn)水廠一般規(guī)模不大，在附近污水廠處理能力許可的情況下，可考慮將排泥水排入下水道與污水一道處置，這時水廠內的污泥處理設施可以全部或部分省略，不僅降低了處理費用，而且排泥水的加入對污水處理還有一定的促進作用[10]。應注意的是，下排時需滿足排水管道的不淤流速以及污水處理廠進水求，如限制排泥水的排放時間、排放量、最大TSS，以及考慮水廠排泥水的潛在腐蝕性和H2S的產(chǎn)生等問題。小城鎮(zhèn)水廠若考慮采用此種方法處置污泥，在規(guī)劃設計時應考慮周全，合理布置管道，盡量減少管道輸送費用。
3.給水污泥聯(lián)合處置
就數(shù)量來說，給水污泥比污水污泥少得多，而小城鎮(zhèn)水廠由于規(guī)模較小，產(chǎn)泥量還要小些，污泥單獨處理處置造成處理設施的建設和運行難以產(chǎn)生規(guī)模效應。因此可考慮集約化處理：
1)緊鄰大中城市中心城、城市規(guī)劃區(qū)范圍內的郊區(qū)小城鎮(zhèn)，可以將其給水污泥處理納入城市自來水廠污泥處理工程規(guī)劃中。
2)在幾個集中分布或連綿分布的小城鎮(zhèn)之間，交通便利時，可在城鎮(zhèn)區(qū)域范圍統(tǒng)籌規(guī)劃優(yōu)化的基礎上，合建污泥處理設施。
3)組建一批按市場經(jīng)濟規(guī)律運轉和管理的污泥處理處置中心，對周邊相鄰的幾個小城鎮(zhèn)給水污泥實行統(tǒng)一的處理處置。
盡管小城鎮(zhèn)給水污泥實行集約化處理在中國實施尚有一定的困難，但可以預見此舉能緩解小城鎮(zhèn)水廠的技術經(jīng)濟壓力，有利于資源共享；更重要的是，給水污泥數(shù)量的集中，為污泥資源化處置和再利用實現(xiàn)規(guī)?；峁┝肆己玫臈l件，因此經(jīng)濟條件允許的小城鎮(zhèn)群可考慮采用。污泥的集約化處置同樣涉及到污泥的輸送問題，小城鎮(zhèn)應根據(jù)自身的實際情況，選用經(jīng)濟合理的輸送方式。
二、給水污泥資源化利用
要實現(xiàn)可持續(xù)的污泥處理策略，使污泥的產(chǎn)生、處置與環(huán)境保護之間達到一個良好的平衡，我們認為最理想的途徑是資源化利用。根據(jù)中國的具體情況,可考慮從以下4個方面實現(xiàn)資源化。
1.從給水污泥中回收有用物質
大多數(shù)水廠在凈水過程中，選用鋁鹽或鐵鹽來作混凝劑，因此，可從這部分處理后的污泥中回收鋁鹽和鐵鹽?？梢源蟠鬁p少污泥的總固體量，并降低后續(xù)脫水設備的規(guī)模，減少投資，回收的鋁鹽和鐵鹽可再次用作混凝劑。另外，在使用石灰)蘇打軟化法來對有些地區(qū)的高硬度(以暫時硬度為主)原水進行軟化處理時，產(chǎn)生的污泥由于CaCO3含量較高，可從中回收石灰。
2.給水污泥作建材利用
小城鎮(zhèn)水廠可以考慮與當?shù)刂拼u廠、水泥廠等合作，將給水污泥作為這些工廠的原料或配合料。如給水污泥可以代替部分硅質黏土煅燒水泥熟料，代替天然黏土燒結普通磚以及燒結陶粒。軟化污泥脫水后可用來穩(wěn)固路基、調節(jié)土壤或中和工業(yè)酸性廢物；絮凝沉淀污泥脫水后可用于陶瓷工業(yè)，或與飛灰混合穩(wěn)固路基、調節(jié)粘土等。此外，污泥中含有大量的灰分和混凝劑成分，如鋁鹽或鐵鹽，這是建筑材料可用的添加劑。給水污泥的建材利用需要注意產(chǎn)品的市場性以及加工過程中是否會產(chǎn)生二次污染等問題。
3.給水污泥作垃圾場覆土
大多數(shù)情況下給水污泥屬無毒害固體廢棄物，可用衛(wèi)生填埋方式處置。此時防滲性能和重金屬濃度是需要考慮的主要限制因素。在美國給水協(xié)會填埋研究報告中，按照土壤的統(tǒng)一分類系統(tǒng)，給水污泥試樣呈現(xiàn)出類似于CH類土壤(即高塑性無機粘土)的特性，比普通粘土層的滲水率要低得多。此外，從表1可看出，污泥中的重金屬含量遠遠低于5農(nóng)用污泥中污染物控制標準6的規(guī)定，并不減損封場后填埋場土地的農(nóng)用價值。因此，在一般填埋場壓實設備的壓實壓力下，將小城鎮(zhèn)給水污泥作為垃圾場覆土具有良好的可接受性，這時還需考慮如何經(jīng)濟地解決污泥的運輸問題。
4.給水污泥進行土地利用
中國大部分地區(qū)小城鎮(zhèn)都是依托鄉(xiāng)鎮(zhèn)地域并集中周圍的幾個自然村發(fā)展而來，靠近農(nóng)田、林地等，有著比大城市更為豐富的自然資源，這為小城鎮(zhèn)給水污泥的低能耗處置提供了廣闊的天地。根據(jù)污泥脫水前化學調節(jié)工藝和產(chǎn)生泥餅的化學性質，可將其分為3類：1)用石灰或堿作調節(jié)處理后產(chǎn)生的泥餅，這類泥餅的pH值可達10~13；2)使用有機高分子絮凝劑作調節(jié)處理后產(chǎn)生的泥餅，其PH值接近于7,其中含有殘留的有機高分子絮凝劑；3)從污泥干化場排出的污泥，通常不含有任何化學調節(jié)劑。以上污泥中后兩類可進行土地利用。下面討論的給水污泥屬于后2種情況。
