《城镇污水处理厂污泥处理处置技术规范》

附件三：

《城镇污水处理厂污泥处理处置技术规范》

编制说明

（征求意见稿）

《城镇污水处理厂污泥处理处置技术规范》编制组

二○○八年十二月

目 录

1

任务来源........................................................................................................................1 2

编制目的及意义..........................................................................................................1 3 标准制订的依据、原则和技术方法. (1)

3.1

编制依据..................................................................................................................1 3.2

编制原则..................................................................................................................1 3.3 技术路线..................................................................................................................

233334444444578131415151923252831334 工作思路........................................................................................................................

4.1

资料查阅.................................................................................................................. 4.2

基础调研.................................................................................................................. 4.3

总纲策划.................................................................................................................. 4.4

条款细化.................................................................................................................. 4.5

初稿审定.................................................................................................................. 4.6

修改完善.................................................................................................................. 4.7 文件提交..................................................................................................................

5 规范中主要技术内容说明........................................................................................

5.1

适用范围.................................................................................................................. 5.2

规范引用文件.......................................................................................................... 5.3

术语和定义.............................................................................................................. 5.4

处理处置的一般要求.............................................................................................. 5.5

污泥的产生和计量.................................................................................................. 5.6

城镇污水处理厂污泥处理处置过程中的恶臭污染物防治................................. 5.7

污泥稳定化处理工艺............................................................................................ 5.8

污泥预处理工艺.................................................................................................... 5.9

污泥干化................................................................................................................ 5.10

污泥堆肥............................................................................................................ 5.11

农田利用和土地利用............................................................................................ 5.12

污泥填埋............................................................................................................ 5.13

污泥焚烧............................................................................................................ 5.14

综合利用............................................................................................................ 5.15 运输和贮存........................................................................................................

1任务来源

本标准由原国家环保总局科技标准司2005年提出编制任务，由北京市环境保护科学研究院承担该标准的的制订。本标准为首次制订。

2编制目的及意义

随着城市人口的增长、市政服务设施的不断完善、污水处理技术的不断提高，城镇污水处理厂的污水污泥产生量不断增加，污水污泥的处理效果如何成为关系人类环境的重要问题，目前世界各地对此均予以高度重视。

污泥处理是城市污水处理厂环境功能的保障和深化。从原理上讲，城市污水处理是将污水中悬浮态、胶体态或溶解态的物质(有机物或营养物质)转化为固体，并从液相中析出的过程。活性污泥中含有大量有机物质及营养物、病原菌、寄生虫卵、重金属和某些有毒有害难降解有机物质等，同时具有含水率高、体积大、易腐败、产生恶臭、比重较小、颗粒较细等特点。因此，从某种意义上讲，城市污水处理厂只是对污水中的有毒有害物质的一种富集或转化，而不是完全的处理过程，任何污水处理过程都必然会产生污泥。污泥处理是水污染控制和水环境保护的重要部分，因此，污泥处理和处置已成为污水处理厂和城市环境卫生的重要大事。

我国自20世纪90年代末以来，城市污水处理事业迅速发展，城市污水处理厂由400多座发展到2005年的708座，年产污泥近60万t(干物质计)，根据2010年远景规划，到2010年全国污水处理厂数量将会达到2000座左右，污水处理率达到50%，相应产生的污泥量约为1000万t/年。而当前在全国现有污水处理设施中有污泥稳定处理设施的还不到1/4，处理工艺和配套设备较为完善的还不到1/10，能够正常运行的为数不多，污水污泥如不加以合理处理、处置和利用，将会造成严重的环境问题。

但是由于目前我国关于污水厂污泥处理的相关政策、标准与规范缺失，由此造成污泥处理、处置滞后于污水处理水平。为促进和规范污水污泥的处理处置，避免城镇污水厂污泥管理成为城市环境管理中的新盲点，制订《城镇污水处理厂污泥处理处置技术规范》是十分必要的。

3标准制订的依据、原则和技术方法

3.1编制依据

（1）技术依据：国内外城镇污水污泥处理处置污染控制方面的标准、法规及相关领域中的研究与应用成果。

（2）本技术规范以《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》和《城市污水处理及污染防治技术政策》等为指导，根据环境保护部《城镇污水处理厂污水污泥处理处置技术规范》制订计划编制。

3.2编制原则

《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》第一章第三条规定：国家对固体废物污染环境的防治，实行减少固体废物的产生、充分合理利用固体废物和无害化处置

固体废物的原则。第一章第四条规定：国家鼓励、支持开展清洁生产，减少固体废物的产生量；国家鼓励、支持综合利用资源，对固体废物实行充分回收和合理利用，并采取有利于固体废物综合利用活动的经济、技术政策和措施。

本规范的编制遵循下列原则：

1、具有可执行性

对城镇污水处理厂污水污泥处理处置全过程的重点控制环节作量化规定，便于条款的执行实施。

2、全过程控制

城镇污水处理厂污水污泥处理处置集水规范污染控条款涵盖城镇污水处理厂污水污泥计量、收集、运输、贮存、利用、处理和处置等各环节，对各环节的污染进行规范和控制。

3、科学性

标准的控制尺度，综合考虑排放污泥造成的危害与处理费用、污泥处理技术，制订科学的排放标准

4、代表性、典型性

突出城镇污水处理厂污水污泥收集、运输、贮存、利用以及处理、处置、综合利用等过程的污染节点，对重点、具代表性的城镇污水处理厂污水污泥处理处置过程中的污染节点进行控制。

5、资源循环利用和能量回收利用

提倡污水污泥的资源循环再利用和能量回收利用，鼓励污水污泥实现无害化、稳定化和资源化利用。鼓励尽可能实现污泥的土地利用和农业利用。

6、兼顾比较成熟的污泥综合利用技术

3.3技术路线

本标准的制订主要是通过资料文献调研和实地考察，充分了解城镇污水处理厂技术应用现状、污泥产生现状、污染现状及污泥处理处置和综合利用现状，处理处置技术和设施应用现状，监测水平和监测方法等，按污染物排放标准制订要求，确定标准的技术内容、控制项目和标准值，检测方法和标准的事实与监督规定。提出标准文本和编制说明征求意见稿，在广泛征求意见的基础上提出送审稿。

城镇污水处理厂污水污泥处理处置技术路线是从污水污泥的收集、运输、贮存、处理、处置和综合利用等全过程进行污染控制。

本技术规范的制订程序如下：

图1-1 规范编制技术路线

4工作思路

4.1资料查阅

查阅国内外关于城镇污水处理厂污水污泥处理处置和综合利用的法律法规或规范性文件并进行分析研讨；了解国内外城镇污水处理厂污水污泥处理处置的发展趋势；了解国内外城镇污水处理厂污水污泥管理及处理处置技术发展历史及存在的问题。4.2基础调研

调研我国现有城镇污水处理厂污水污泥处理处置和综合利用相关法律法规执行情况和存在的问题；调研我国城镇污水处理厂污水污泥产生、计量、收集、储运以及处理处置和综合利用技术现状和存在的问题；调研我国城镇污水处理厂污水污泥处理处置和综合利用工厂状况及城镇污水处理厂污水污泥处理处置和综合利用设备设施的运营情况。

4.3总纲策划

在资料查阅、实际调研和专家研讨的基础上对我国城镇污水处理厂污水污泥管理、处理、处置和综合利用进行全面分析，针对城镇污水处理厂污水污泥管理、处理、处置和综合利用过程中存在的和将存在的问题提出解决办法和执行标准，规范城镇污水

处理厂污水污泥产生、收集、储运、处理、处置和综合利用行为，实现我国城镇污水处理厂污水污泥稳定化、减量化、无害化和最终安全处置与综合利用管理。

4.4条款细化

在总纲的基础上将城镇污水处理厂污水污泥计量、收集、运输、贮存、处理、处置和综合利用等全过程的污染控制要求进行内容和条款进行细化，力求详细完整。4.5初稿审定

提交《我国城镇污水处理厂污水污泥处理处置技术规范》初稿，组织聘请专家评审。

4.6修改完善

在专家评审意见的基础上对《我国城镇污水处理厂污水污泥处理处置技术规范》初稿进行修改形成征求意见稿，报环境保护部征求公众和各部门的意见。

4.7文件提交

对征求意见进行汇总处理，提交《我国城镇污水处理厂污水污泥处理处置技术规范》送审稿，审查完毕后根据审查意见完成报批稿。

5规范中主要技术内容说明

5.1 适用范围

本标准规定了城镇污水处理厂污水处理过程中产生污泥的产生、运输、堆置、处理、最终处置、贮存和综合利用等环节的技术要求。

本标准适用于城镇污水处理厂污泥处理处置规划、设计、运行和管理。与城镇污水性质类似的污水处理过程中产生的污泥的处理处置可参照执行。

本标准不适用于污泥经鉴定为危险废物的污泥处理。

5.2规范引用文件

本规范引用的相关规范和有关的标准，直接引用了其中的内容。相关标准所包含的条文，通过在本规范中引用而构成本规范的条文，与本规范同效。引用的相关标准，当其被修订时，应使用其最新版本。

GB14554 恶臭污染物排放标准

GB7959 粪便无害化卫生标准

GB8172 城镇垃圾农用控制标准

GB11641 轻型汽车排气污染物排放标准

GB5748 作业场所空气中粉尘测定方法

GB18918 城镇污水处理厂污染物排放标准

GB15618 土壤环境质量标准

CJJ17 城市生活垃圾卫生填埋技术规范

GB13223 火电厂大气污染物排放标准

GB4915 水泥工业大气污染物排放标准

GBl8485 生活垃圾焚烧污染控制标准

GB12348 工业企业厂界噪声标准

GB5085 危险废物鉴别标准

GB6763 建筑材料用工业废渣放射性物质限制标准

GB5101 烧结普通砖

JC/T622 硅酸盐建筑制品用砂

GB175 通用硅酸盐水泥

GB2838 粉煤灰陶粒和陶砂标准

GB/T17431.1 轻集料及其试验方法

GB5086.2 固体废物浸出毒性浸出方法

GB9078 工业炉窑大气污染物排放标准

JT3130 汽车危险货物运输规则

CJ3025 城市污水处理厂污水污泥排放标准

GB3095 环境空气质量标准

GB16297 大气污染物综合排放标准

HJ/T166 土壤环境检测技术规范

GB12801 生产过程安全卫生要求总则

GB4387 工业企业厂内铁路、道路运输安全规程

中华人民共和国道路运输条例

道路危险货物运输管理规定

5.3术语和定义

5.3.1术语和定义中3.1是关于“城镇污水处理厂”的定义

界定“城镇污水处理厂”所指范围，为“城镇污水处理厂污泥”的定义做铺垫。该定义引自《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）。

5.3.2术语和定义中3.2是关于“城镇污水处理厂污泥”的定义

在现行的相关国家标准中，《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84）所指的污泥概念包括污水处理厂产生的污泥、水体疏浚产生的污泥和市政排水系统通沟产生的

污泥，而《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）没有对污泥概念进行定义。

城镇污水处理厂中的栅渣、浮渣和沉砂池砂砾由于处置手段与生活垃圾更为相象，因此排除在本标准所指污泥之外。

5.3.3术语和定义中3.3和3.4是关于“污泥处理和污泥处置”的定义

对于污泥处理和污泥处置的定义及分类，在国内外都是不存在统一定义的。通过对国内外的标准及文献的检索，污泥处理和污泥处置主要有以下几种定义或分类：（1）《给水排水标准规范实施手册》，中国建筑工业出版社，1993年10月

污泥处理：对污泥进行浓缩、调理、脱水、稳定、干化或焚烧的加工过程。

污泥处置：对污泥的最终安排，一般将污泥做农肥、制作建筑材料、填埋和投弃等。

（2）中国大百科全书，“土木工程”卷

污泥处置：污水厂污泥经处理后，犁入土壤(肥田)、投海、填地（掩埋）或弃置。

（3）杭世珺等污泥处理处置的认识误区与控制对策中国给水排水 No.12,2004 V ol.20

污泥处理：污泥经单元工艺组合处理，达到“减量化、稳定化、无害化”目的的全过程。

污泥处置：经处理后的污泥，弃置于自然环境中（地面、地下、水中）或再利用，能够达到长期稳定并对生态环境无不良影响。

（4）美国环保局，Standards for the use or disposal of sewage sludge （40CFR Part503）美国的标准中没有明确的分类，但涉及污泥处置的内容共分三大章节：土地利用（Land application）、地面处置（Surface disposal）和焚烧（Incineration）。

（5）欧洲环保署（European Environment Agency）文件——Sludge Treatment and Disposal Management Approaches and Experiences，Environmental Issues NO.7 其中对污泥处置工艺的分类如下：agricultural use（农用）、incineration（焚烧）、industrial use（建筑材料利用等）和landfill（填埋）。

（6）日本下水道协会《下水道设施规划、设计指引和解说》（2001）

没有区分污泥处理和污泥处置，将污泥输送、污泥浓缩、污泥消化、污泥脱水、污泥干燥、污泥焚烧、污泥熔融、污泥堆肥和污泥利用等均归纳在第五章污泥处理中，在污泥利用一节中，又分为绿地农地利用、建筑材料利用、能量利用和填埋。

关于这两个术语的定义，在标准编制过程中编制组查阅了大量资料，同时征询了多位专家的意见，其中争执的焦点为，焚烧到底属于污泥处理还是污泥处置。编制组汇总了各方征集的意见，对本标准“污泥处理”和“污泥处置”定义如下：污泥处理：对污泥进行稳定化、减量化和无害化处理的过程，一般包括浓缩（调理）、脱水、厌氧消化、好氧消化、堆肥和干化等。

污泥处置：对污泥的最终消纳，一般包括土地利用、填埋、建筑材料利用和焚烧等。

5.3.4术语和定义中3.5是关于“污泥堆肥化过程”的定义

《生活垃圾堆肥厂运行管理规范》（DB11/T 272—2005）对堆肥化的定义为：利用微生物的分解作用，使废物中有机物质稳定化的过程。

《粪便无害化卫生标准》（GB 7959-87）中有关堆肥的定义是：以垃圾、粪便为原料的好氧性高温堆肥（包括不加粪便的纯垃圾堆肥和农村的粪便、秸杆堆肥）。

通常认为堆肥就是指一种肥料，事实上，堆肥仅仅是一种工艺过程，而不是一种产品。

因此，为了避免概念混淆，本标准将“堆肥”与“堆肥化”区分开来，以更好的体现堆肥化是指一种工艺过程的表述，其定义如下：

指在控制条件下，利用微生物的生化作用，将污泥中的有机物质分解、腐熟并转化为稳定腐殖土的过程。

5.3.5术语和定义中3.6是关于“污泥土地利用”的定义

美国环保局的40CFR Part503中对土地利用的定义为：将污泥在土地上有效利用的消纳方式。

本标准对污泥土地利用的定义为：将处理后的污泥作为肥料或土壤改良材料，用于园林、绿化、林业或农业等场合的处置方式。

5.3.6术语和定义中3.7是关于“污泥农业利用”的定义

在很多国内外的标准和规范中，污泥农业利用均是指土地利用中的一种，但是编制组认为，由于农作物与食物链密切相关，理应遵循更高的标准要求，因此，将污泥农业利用重新进行定义，即：

经处理后的污泥或污泥产品作为肥料或土壤改良材料应用于农业生产作物和果蔬（包括谷物、水果、蔬菜、植物油作物、草料等）。

5.3.7术语和定义中3.8是关于“污泥填埋”的定义

美国对填埋的定义为：将固体废弃物埋于低地的固体废弃物处置方式。

《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》标准中的定义为：采取工程措施将处理后的污泥集中堆、填、埋于场地内的安全处置方式。

本标准对污泥填埋的定义为：指运用一定工程措施将污泥埋于天然或人工开挖坑地内的安全处置方式。这里的工程措施是指防渗、覆盖、渗滤液处理等一系列操作，以达到避免对地下水和周边环境造成污染的目的。

5.3.8术语和定义中3.9是关于“污泥焚烧”的定义

本标准基本沿用了《室外排水设计规范》中的定义：利用焚烧炉高温氧化污泥中的有机物，使污泥成为少量灰烬的污泥处置方式。

5.3.9术语和定义中3.10是关于“污泥综合利用”的定义

本规范定义为将经处理后的污泥作为制作建筑材料（砖、陶粒、水泥、混凝土）、活性炭、生化纤维板等部分原料的处置方式。

5.4处理处置的一般要求

污泥是在污水处理过程中产生的，其产生量、组成和性质与污水处理工艺、污水

水质特点等有着密切的关系，同时污泥的处理和处置过程之间也存在着密不可分的关系，处理工艺和处理效果的好坏直接对处置过程造成影响，因此必须体现全过程控制的原则。

《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》第一章第三条规定：国家对固体废物污染环境的防治，实行减少固体废物的产生、充分合理利用固体废物和无害化处置固体废物的原则。第一章第四条规定：国家鼓励、支持开展清洁生产，减少固体废物的产生量；国家鼓励、支持综合利用资源，对固体废物实行充分回收和合理利用，并采取有利于固体废物综合利用活动的经济、技术政策和措施。由此，确定了我国城镇污水处理厂污水污泥处理、处置的总原则。

由于我国幅员辽阔，各地区在经济发展水平、城市污水处理厂规模、居民生活习惯、自然气候条件等方面存在着非常大的差异，因此在对污泥处理处置技术的选择方面，必然不是铁板一块，必须要结合各地区自身的特点进行确定，从而达到高水平保护整体环境的目的。

对规划、设计和建设城市污水污泥处理处置设施的要求，并重申“三同时”原则，必须要综合考虑各种可能对环境造成的影响，结合实际特点，确定合理的规划，使城镇污水污泥处理处置项目的建设对环境造成的影响降至最低。

污泥原则上是一种废弃物，尽管其中含有大量的有机质和营养物质，使其具有一定的利用价值，但是污泥本身，以及处理处置的过程中，或多或少的会造成环境问题。因此，推行以最终安全处置，而不是盲目追求资源化的目标是合理的。同样，在有条件达成资源化，且符合环境要求、同时又切实有满足条件的消纳场所，如农田利用或土地利用等，当然应该优先考虑资源化，并给予一定的技术、经济和政策激励措施。但在难以找到有效、经济的土地利用等综合利用场所时，且土地资源紧张，而经济又较为发达的地区，采用干化、焚烧等技术，尤其是充分利用现有设施的混合焚烧技术，来处理处置污泥也是可以推荐的。污泥焚烧后的灰渣在符合条件的时候，应优先考虑综合利用，如用于作为水泥生产原料或掺混料等，如此，不仅可以有效实现能量回收利用的目标，也可以实现资源循环利用的目标。

5.5污泥的产生和计量

5.5.1污泥产生量

（1） 我国污水处理工艺分析

20世纪80年代之前，我国城市污水处理厂所采用的工艺大多是以普通曝气为主要构筑物的传统活性污泥法，主要是以去除BOD和SS为目标，对氮磷的去除率非常低。为了适应新的水环境及排放标准，使污水处理从过去只注重有机物去除发展到兼顾脱氮除磷功能，致使如AB法、氧化沟法、A/O工艺、A/A/O工艺、SBR法等一些具有脱氮除磷功能的活性污泥法变型工艺在实践中逐渐获得广泛应用。其他包括一级处理、强化一级处理、稳定塘法及土地处理法等。

2004年底，对我国的污水处理厂污水处理和污泥处理、处置状况开展了调查。在所调查的573个污水处理厂中，污水处理工艺较全的污水处理厂210个。污水处理厂

采用的污水处理工艺具体见表5-1。

表5-1 污水处理厂污水处理工艺调查统计表

污水处理工艺传统活性

污泥法

氧化沟A2/O A/O AB SBR 自然净化其它

厂个数(个) 61 52 19 22 8 19 21 8 所占比例(％) 29.05 24.76 9.05 10.48 3.81 9.05 10.00 3.80调查发现，我国现有城市污水处理厂85％以上采用的是活性污泥法及其变型工艺，其余采用一级处理、强化一级处理、稳定塘法及土地处理法等。

（2） 污水处理工艺评价与分类

理论上，各种污水处理工艺不存在优劣之分，在合理设计和科学运行的情况下，均能有效达到污水处理目标。但是活性污泥法及其变型工艺的最大缺点是会产生大量

的污泥，而且不同污水处理工艺因在污染物的去除率、曝气时间、污泥负荷和容积负

荷、曝气量及氧的利用率(及动力效率)、污泥产量(及污泥指数)和污泥稳定性等方面存

在差别，造成采用不同工艺的城市污水处理厂在能耗，占地面积，投资和运行成本，

以及污泥处理处置投资和成本方面存在很大差异。

不同污水处理工艺在污泥的产生量和污泥性质上存在差异，通常以不同污水处理工艺来划分污泥产生量，但将污水处理工艺与污水污泥产生和稳定处理方法相结合对

好氧污水处理工艺进行分类却不多。为此，本规范将根据污泥产生和稳定处理方法的

不同而进行将不同污水处理工艺分为三种：

1）带预处理系统的好氧生物处理工艺，如：带有初沉池的传统活性污泥法、AB 法的A段、水解－好氧工艺的水解池、化学强化一级处理等。

2）不带预处理系统的好氧生物处理工艺，如延时曝气的传统活性污泥法(包括氧化沟、SBR等)和高负荷的活性污泥工艺。

3）以上两种工艺中因污泥在系统内未达到稳定而后续带有污泥处理(稳定化)的工艺，如不带预处理系统的高负荷氧化沟工艺，稳定化可采用厌氧消化、好氧消化等

工艺。

（3） 不同污水处理工艺污水污泥产生量分析

1）带预处理的好氧生物处理工艺

带预处理的好氧生物处理工艺在预处理阶段和好氧生物处理阶段分别会产生两种性质的污泥，通常将之定义为初沉污泥和剩余活性污泥。不同好氧生物处理工艺在两

种性质污泥的产生量上存在显著差异，由此，通常需要采用恰当的方式对两种污水污

泥进行合理处理处置，如分别单独处理或混合处理。

一般设置预处理系统的好氧生物处理工艺好氧处理部分通常采用中、高负荷，此时污泥龄均较短，污泥产率较高。但是也有部分带预处理系统的好氧生物处理工艺存

在泥龄较长，尽管剩余活性污泥的产率较低，但预处理系统污泥产率较高，如带预处

理系统的高负荷氧化沟工艺。

A）预处理工艺污泥产量

预处理系统主要是指包括初沉池、调节池、水解酸化池、AB 法A 段、强化一级处

理等工艺在内的、通过自然沉淀或絮凝吸附沉淀等物理或化学方法去除大部分SS 和部

分悬浮颗粒态或溶解态COD 与BOD 的工艺。其污泥产生量主要与污水流量和进出水

悬浮物浓度有关，通常可按下列公式进行计算：

()1i X Q SS SS αΔ=??o (5-1)

式中：

1X Δ：预处理系统污泥产生量，kg/d ；

α：系数，根据经验，一般初沉池α＝1.0，AB 法A 段α＝1.3，水解工艺α＝1.2，

化学强化一级处理工艺α＝1.5～2.0；

Q ：污水流量，m 3/d ；

SS i 和SS o ：分别为进出水悬浮物浓度，kg/m 3。

B ） 好氧生物处理部分污泥产率

a ） 部分教科书中的计算公式：

f

V bX aQS X V r )(?=

Δ (5-2) 式中： X Δ：剩余活性污泥量，kg/d ；

f ：混合液挥发性悬浮固体与混合液悬浮固体的比值，即MLVSS/MLSS 之比值。

对于生活污水，一般在0.5~0.75；

Q ：污水量，m 3/d ；

r a S S S =?e ：有机物浓度降解量，kg/m 3。、曝气池进水，出水有机物(BOD)

浓度，kg/m 3；

a S e S V ：曝气池容积，m 3；

X V ：为混合液挥发性固体浓度，kg/m 3；

a ：污泥产生率系数（kg 挥发性悬浮固体/kgBOD ），一般可取0.5-0.65；

b ：污泥自身氧化率，kg/d 。一般可取0.05~0.1；

对于生活污水或部分接收工业废水的生活污水，污泥龄长，a 值取小，b 值取大；

污泥龄短，a 值取大，b 值取小。

b ） 室外排水设计规范给出公式有两个：

按污泥龄计算的公式如下：

ΔX ＝（V×X ）/θC （5-3）

按污泥产率系数、衰减系数及不可生物降解和惰性悬浮物计算的公式如下：

)()(e o V d e o SS SS Q VX K S S YQ X ?+??=Δβ （5-4）

式中：

X Δ：剩余污泥产量，kgSS/d ；

V ：生物反应池容积，m 3；

X ：生物反应池内混合液悬浮固体浓度，gMLSS/L ；

θC ：污泥泥龄，d ；

Y ：污泥产率系数（kgVSS/kgBOD 5）20?C 时为0.4～0.8；

Q ：设计平均日污水量，m 3/d ；

o S ：生物反应池内进水五日生化需氧量，kg/m 3；

e S ：生物反应池内出水五日生化需氧量，kg/m 3；

K d ：衰减系数，d －

1； X V ：生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度，gMLVSS/L ；

β：SS 的污泥转化率，宜根据试验资料确定，无试验资料时可取0.5～0.7

gMLSS/gSS ；

o SS ：生物反应池内进水悬浮物浓度，kg/m 3；

e SS ：生物反应池内出水悬浮物浓度，kg/m 3。

c ） 给水排水设计手册第五册城镇排水中给出的污泥产量计算

Δ＝YQL r －K d VN wv ＝YQL r /（1＋K d θC ） （5-5）

式中：

Δ：系统每日产泥量，kg/d ；

Y ：污泥产率系数（kgVSS/kgBOD5）20?C 时为0.4～0.8；

K d ：衰减系数，d －

1，20?C 时为0.04~0.75； L r ：去除的BOD5浓度，kg/m 3，生物反应器进出水BOD5浓度差；

V ：生物反应池容积，m 3；

N wv ：混合液挥发性悬浮物浓度，kgMLVSS/m 3；

在理论上计算不同好氧生物处理工艺的污泥产量，需要详细考察污泥产率系数、

衰减系数、污泥龄及进入好氧生物处理系统的悬浮物中不可降解和惰性组分占总悬浮

固体的比例。但通常情况下，在污水处理厂计算带预处理系统的好氧生物污水处理工

艺的好氧部分污泥产量时，都假设在预处理部分无机物已经被完全去除，而仅有有机

物进入好氧生物处理部分。由此，我们可以推导出通常情况下，在设置如初沉池等预

处理系统的活性污泥法及其变型工艺剩余活性污泥产量的计算公式，如下：

()2r V aQL bX V X f

?Δ=

(5-6) 式中： 2X Δ：剩余活性污泥量(kg/d)；

f ：MLVSS/MLSS 之比值。对于生活污水,一般在0.5－0.75；

Q ：污水量(m 3/d)；

r a L L L =?e ：有机物浓度降解量(kg /m 3)，、曝气池进水，出水有机物(BOD)

浓度(kg/m 3)；

a L e L V ：曝气池容积(m 3);

V X ：为混合液挥发性污泥浓度(kg/m 3)；

a ：污泥产生率系数（kg 挥发性悬浮固体/kgBOD ），一般可取0.5~0.65，;

b ：污泥自身氧化率(kg/d)，一般可取0.05~0.1；

对于生活污水，污泥龄长，a 值取小，b 值取大；污泥龄短，a 值取大，b 值取小。

C ） 根据上述公式5-1和公式5-6，从而可得带有预处理的好氧生物处理工艺总污

泥产生量计算公式：

11W X X 2=Δ+Δ （5-7）

2） 消化工艺

一般情况下，无论是带预处理系统还是不带预处理系统的好氧生物处理工艺，在

系统内污泥未达到稳定的情况下，工艺后面会带有厌氧或好氧消化稳定化处理系统。

进入消化池的污泥是初次沉淀污泥和浓缩后的剩余活性污泥。消化池的污泥量决定于

新鲜污泥的种类、有机物的降解程度等。由此可以得出以下公式：

()1212=1-f W W f η??????

? （5-8） 式中：

1W －消化后污泥质量，kg/d ；

W ：原污泥质量，kg/d ；

η：污泥挥发性有机固体降解率；

1f ：原污泥中挥发性有机固体含量百分比；

2f ：消化污泥中挥发性有机固体含量百分比。

3） 不带预处理的好氧生物处理工艺

一般为带有污泥稳定功能的延时曝气传统活性污泥法(包括部分氧化沟工艺、SBR 工

艺)和带有硝化功能的活性污泥工艺。该种工艺是污水直接进入生物处理系统，一般污泥

龄均较长，污泥负荷较低，污泥产率系数较小，产泥量较少，污泥性质较为稳定，根据

经验，通常延时曝气和中负荷的活性污泥法污泥负荷和污泥产率如表5-2所示。

表5-2 工艺参数 工艺要求 污泥负荷 污泥产率(kgSS/kgBOD 5)

耗氧量 延时曝气工艺 0.05～0.15

0.5 1.4～1.8 中负荷工艺 0.2～0.6 0.6～0.7 0.8～1.1

A ） 剩余活性污泥产量

结合经验参数，在理论上，当活性污泥系统不设如初沉池之类的预处理设施时，仅

产生剩余活性污泥，其剩余活性污泥产量可依据《室外排水设计规范》中给出得公式进

行计算，即：

()()3o e d v o e X YQ S S K VX fQ SS SS Δ=??+? (5-9)

式中：

3X Δ：剩余活性污泥量，kg/d ；

Y ：污泥产率系数，kgVSS/kgBOD 5，20?C 时为0.3～0.6；

Q ：设计平均日污水量，m 3/d ；

o S ：生物反应池内进水五日生化需氧量，kg/m 3；

e S ：生物反应池内出水五日生化需氧量，kg/m 3；

d K ：衰减系数，d －1，一般可取0.05~0.1；

V ：生物反应池容积，m 3；

v X ：生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度，kgMLVSS/m 3；

f ：悬浮物（SS ）的污泥转化率，宜根据试验资料确定，无试验资料时可取0.5～

0.7 gMLSS/gSS ，带预处理系统的取小，不带预处理系统的取大；

o SS ：生物反应池内进水悬浮物浓度，kg/m 3；

e SS ：生物反应池内出水悬浮物浓度，kg/m 3；

B ） 总污泥产量

3W X 3=Δ （5-10）

5.5.2 污泥量的计量

当前，我国城镇污水处理厂存在的问题是，很多情况下均没有安装污泥计量装置，

难以准确估算各工艺单元的污泥产生量，从而为后续处理处置工艺的设计带来问题。

通常情况下，初沉池均采用间歇排泥，初沉池排出的初沉污泥大多贮存在集泥池

或浓缩池中，因此，可以考虑采用容积法进行计量，通过将计量装置，如超声波液位

仪安装在集泥池或浓缩池中，监测初沉池排泥前后污泥液位的变化，从而可以知道一

定时间内，初沉池的排泥体积流量。

由于很多时候，集泥池（浓缩池）中的初沉污泥是通过污泥提升泵以连续流的方

式进入后续预处理或处理单元的，因此必须考虑在排泥期间污泥液位的变化。

由于有些城镇污水处理厂可能会采用生物膜污水处理工艺，而生物膜污泥的排放

是间歇式的，因此，常采用容积法，通过监测生物膜污泥排泥前后液位的变化来表征

生物膜污泥排泥量。

5.6 城镇污水处理厂污泥处理处置过程中的恶臭污染物防治

恶臭广泛地产生于市政污水及污泥处理处置过程中。恶臭污染周围环境，某些恶

臭气体被归类为有毒污染物，其排放受到有关空气污染法规的约束。市政污水及污泥

处理处置过程产生的令人讨厌的恶臭，能使人们的心理、感官造成不愉快的气体。《恶

臭污染排放标准》（GB14554－93）定义恶臭为：一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及

损坏生活环境的气体物质。为了保护和提高各类处理现场及周围环境卫生质量，减少

对空气造成二次污染，对恶臭进行有效的控制已势在必行。

5.6.1 恶臭来源

市政污水及污泥处理处置设施等是恶臭气体的重要来源。随着城市的不断扩大，

以往建在远离市区的处理设施已经越来越接近新市区和公众工作及生活场所，深受恶

臭困扰的公众也越来越多。

5.6.2 恶臭气体的种类

不同的处理设施及过程会产生各种不同的恶臭气体。污水处理厂的进水提升泵房

产生的主要臭气为硫化氢，初沉池污泥厌氧消化过程中产生的臭气以硫化氢及其它含

硫气体为主，污泥稳定过程中会产生氨气和其它易挥发物质。堆肥过程中会产生氨气、

胺、含硫化合物、脂肪酸、芳香族和二甲基硫等臭气。好氧消化及污泥干化过程可能

产生很少量的硫化氢，但主要有硫醇和二甲基硫气体产生。

5.6.3恶臭的控制

在发达国家，如美国和加拿大，针对恶臭的法规大多属公害法类的州或省级，以

及地方法规，而没有联邦一级的统一法规。在实施方面也是本着因地制宜的原则，选

用最适合于本地区和本现场的具体情况的控制方案和技术设备。

为了贯彻《中华人民共和国大气污染防治法》，我国在1994年1月15日由原国家

环保局批准实施了控制恶臭污染物的《恶臭污染物排放标准》（GB14554－93），对恶臭

污染物及臭气的排放浓度等做出了相关规定。目前我国从事恶臭控制的专业单位不多，

尚不俱备从项目整体规划，工程设计，设备制造，系统集成和运行管理的综合能力。

早期发展的技术主要是借鉴化工单元操作技术，如吸收、吸附、氧化、燃烧等方法，

这些技术已经非常成熟，可靠和有效，且俱备完善的设计标准，制造工艺，工程实施

和运行管理经验。因此，单元操作仍然是控制与处理方法的主流。

5.7污泥稳定化处理工艺

我国《城市污水处理及污染防治技术政策》（建成[2000]124号）和《城镇污水处理

厂污染物排放标准》（GB18918）均规定要对城镇污水处理厂污泥进行稳定化处理。

技术政策第5款规定：城市污水处理产生的污泥，应采用厌氧、好氧和好氧堆肥

等方法进行稳定化处理；日处理能力在10万立方米以上的污水二级处理设施产生的污

泥，宜采取厌氧消化工艺进行处理，产生的沼气应综合利用；日处理能力在10万立方

米以下的污水处理设施产生的污泥，可进行堆肥处理和综合利用；采用延时曝气的氧

化沟法、SBR法等技术的污水处理设施，污泥需达到稳定化；采用物化一级强化处理

的污水处理设施，产生的污泥须进行妥善的处理和处置。

GB18918还对采用各种生物稳定化工艺要达到的稳定化控制指标提出了要求，见

表5-3。

表5-3 污泥稳定化控制指标

稳定化方法控制项目控制指标

1)

厌氧消化有机物降解率（%） >40

3）

好氧消化2）有机物降解率（%） >40

含水率（%） <65 好氧堆肥

有机物降解率（%） >50

蠕虫卵死亡率（%） >95

粪大肠菌群菌值 >0.01 污泥厌氧消化是一种使污泥达到稳定状态的非常有效的处理方法。污泥厌氧消化

产生的消化气(沼气)一般由60%～70%的甲烷、25%～40%的二氧化碳和少量的氮硫化

物和硫化氢组成，燃烧热值约18800～25000kJ/m3。大中型污水处理厂对消化产生的沼

气进行回收利用，可以达到节约能耗、降低运行成本的目的。但是空气中沼气含量达

到一定浓度会具有毒性；沼气与空气以1：(8.6～20.8)(体积比)混合时，如遇明火会引起爆炸。因此，污水处理厂沼气利用系统如果设计或操作不当将会有很大的危险。

厌氧消化污泥的稳定化程度可通过监测进泥量(V)、进泥浓度（C）、进泥中挥发性有机物含量（f）、沼气产生量和甲烷含量进行计量，也可通过监测厌氧消化池每次（天）的进、出泥量，测定进、出泥含水率和干污泥固体（含水率0%）中挥发性有机物的含量百分比进行计量。由此，获得了两种对厌氧消化污泥进行稳定化判定的公式：一是基于沼气产量的计量公式，一是基于污泥物料平衡的计算公式，有关两者的说明，见附录B。

考虑到我国污泥中挥发性有机质含量较低，降解性较差，因此规定：污泥厌氧消化挥发性有机物降解率应>40％。若经厌氧消化处理后，污泥中挥发性有机物的降解率达不到40％，则取部分消化后的污泥试样于实验室在温度为30～37℃的条件下继续消化40天，在第40天末，若污泥中挥发性有机物与取样相比，减量小于20%，则认为污泥已达到稳定化要求。

5.8污泥预处理工艺

对于污泥预处理工艺，国内外没有明确的定义。本规范依据厂界要求和工艺性质，将集泥池、浓缩池、污泥泵房、污泥脱水机房和污泥堆储场所等均定义为预处理工艺。

集泥池的作用相当于污泥贮存池，仅仅起到短期贮存，并为后续处理工艺连续运行创造条件的作用，通常情况下仅在间歇排泥的时候启用。

浓缩池是污泥浓缩的场所。污泥浓缩的主要目的是减少污泥体积，减少后续构筑物或处理单元的压力；主要对象是去除污泥中的自由水和空隙水。通常情况下，采用重力浓缩是最为经济有效的，但是污泥产生量巨大的超大型污水处理厂，或者场地条件较为紧张的污水处理厂，或者剩余活性污泥或经过除磷脱氮处理后的污泥，宜选择其它更为经济有效的浓缩方式，如机械脱水。

脱水后的污泥会产生恶臭污染物，甚至是甲烷气体。因此，为防止脱水污泥对厂区和周边大气环境造成危害，需将其贮存在隔离贮存池或地上储罐内，输送设备采用传送带。

5.9污泥干化

污泥干化分为两种类型，即污泥自然干化和热干化。

5.9.1自然干化

自然干化的原理是利用自然热源(太阳能)对污泥进行脱水处理，可将污泥含水率降低到50～65％。污泥自然干化的主要构筑物是干化场，分为传统自然干化和强化自然干化。传统的自然干化可分为自然渗层干化场和人工滤层干化场两种。自然渗层干化场适用于自然土质渗透性能好，地下水位低的地区。人工滤层干化场的滤层是人工铺设的，又可分为敞开式和有盖式两种。

污泥自然干化，可以节约能源，降低运行成本，但要求降雨量少、蒸发量大、可

使用的土地多、环境要求相对宽松等条件，故受到一定限制。美国的加利福尼亚州，自然干化是普遍采用的污泥脱水和干化方法，1988年占32％，到1998年增加到39％；科罗拉多地区超过80％的污水处理厂选用干化场作为首选工艺。

污泥干化厂（场）选址首先应符合当地城镇建设总体规划和环境保护规划的规定。污泥干化厂（场）应通过环境影响评价，并符合当地大气污染防治、水资源保护、自然环境保护政策的要求。这是由我国环境法规和标准决定的。

由于自然干化过程中，会产生恶臭等污染物质，对厂区及周边环境造成危害，因此根据《环境影响评价导则》的要求，需要确定安全的卫生防护距离，本规范要求自然干化场的卫生防护距离不应小于1000米。

干化场的脱水特点及影响因素干化场脱水主里依靠渗透、蒸发与撇除。渗透过程约在污泥排入干化场最初的2~3d内完成，可使污泥含水率降低至85％左右。此后水分依靠蒸发脱水，约经1周或数周（决定于当地气候条件）后，含水率可降低至75％左右。影响干化场脱水的因素主要是气候条件和污泥性质。气候条件包括当地的降雨量、蒸发量、相对湿度、风速和年冰冻期。污泥性质对脱水影响较大，例如初沉污泥或浓缩后的活性污泥，由于比阻较大，水分不易从稠密的污泥层中渗透下去，往往会形成沉淀，分离出上清液，故这类污泥主要依靠蒸发脱水，可在围堤或围墙的一定高度上开设撇水窗，撇除上清液，加速脱水过程。而消化污泥在消化池中承受着高于大气压的压力，污泥中含有许多沼气泡，排到干化场后，由于压力的降低，气体迅速释出，可把污泥颗粒挟带到污泥层的表面，使水的渗透阻力减小，提高了渗透脱水性能。

干化场总面积一般按面积污泥负荷进行计算。面积污泥负荷是指单位干化场面积每年可接纳的污泥量。单位m3/(m2.a)或m／a。面积负荷的数值由试验确定。

有关污泥自然干化场有效面积的计算公式有多种描述：

（1）人均面积设计法

主要是基于Imhotf和Fair在20世纪初对初沉污泥所作的经验研究，即根据污泥干化场应用的污泥类型及固体浓度，推荐的人均面积为0.1～0.3m2/人。而目前普遍处理的是含水率更高的初沉和二沉混合污泥（含固率从以往的70％降至2.5％～4％），这就要求更大的干化场面积。由于污泥性质上的改变，英国的经验数据建议人均占有污泥干化场的面积应不少于0.35～0.50m2/人。

（2）固体负荷设计法

本法也是基于经验数据。敞开式干化场的设计值在50～125kg/（m2·年），封闭式干化场的设计值在60～200kg/（m2·年）。根据固体负荷法计算污泥干化场面积的方法比人均面积的方法要精确些。

（3）数学模型法

Rolan利用合理的工程设计方法代替经验数据开发了一系列反应式，不但确定了污泥干化场的设计标准，而且确定了其最佳运行条件：

1）干化时间计算公式

()()()0s

D e R e T

E η′′C +?×= （5-11）

式中： T ：干化时间，d ；

()D e ′：单位进泥含固率下的蒸发水量，cm/％，可直接由试验数据的统计得出，也

可根据当地水面蒸发量乘以系数0.75估算；

0C ：进泥浓度，％

s E ：污泥中水分的平均蒸发速率，cm/d 。

η：污泥吸收降雨量的比率，％，通常取57％。

()R e ′：降雨量，cm 。

2）一定操作条件下，每次施泥的床面积负荷为：

()i s i IA D R DS =×× （5-12）

式中：

IA ：单位面积上的污泥干固体含量，kg/m 2；

i D ：每次施泥厚度，m ；

s R ：污泥密度，kg/m 3，对原污泥可取1.0；

()i DS ：进泥含固率，％。

3）设计周期内单位面积的干泥产量：

t Y IA A =× （5-13）

式中：

Y ：设计周期内单位面积上的干泥产量，kg/（m 2?周期）；

t A ：个周期内的施泥次数，周期-1。

（4）经验公式法

我国给水排水教科书以及一些现行规范中给出的计算公式：

1W S D

=

（5-14） 式中：

S 1：干化床的有效面积，m 2。

W ：总干化污泥量，m 3/a ； D ：在一年内排放在干化床上的污泥层总厚度，m 。

为与现行规范统一，因此本规范采用了公式（5-14）。

污泥干化场的污泥主要靠渗滤、撇除上层污泥水和蒸发达到干化。渗滤和撇除上

层污泥水主要受污泥的含水率、粘滞度等性质的影响，而蒸发则主要视当地自然气候

条件，如平均气温、降雨量和蒸发量等因素而定。由于各地污泥性质和自然条件不同，所以，建议固体负荷量宜充分考虑当地污泥性质和自然条件，参照相似地区的经验确定。在北方地区，应考虑结冰期间干化场储存污泥的能力。

干化场划分块数不宜少于3块，是考虑进泥、干化和出泥能够轮换进行，从而提高干化场的使用效率。围堤高度是考虑贮泥量和超高的需要，顶宽是考虑人行的需要。

冬季时间较长或雨季较长的地方，应加大干化场的面积或增设防雨措施。主要是由于冬季气温较低，水蒸发速率下降，雨季较长时，降雨量过多会，两种情况均会使自然干化速率下降，为了确保干化场能够全部处理掉污水处理厂所产生的污泥，加大干化场面积或增设防雨措施是较为简单的方法。

对脱水性能好的污泥而言，设置人工排水层有利于污泥水的渗滤，从而加速污泥干化。我国已建干化场大多设有人工排水层，国外规范也都建议设人工排水层。人工排水层的上层用细矿渣或砂层铺设，厚度200~460mm；下层用粗矿渣或砾石，层厚200~460mm。

为了防止污泥水入渗土壤深层和地下水，造成二次污染，故规定在干化场的排水层下面应设置不透水层。某些地下水较深、地基岩土渗透性较差的地区，在当地卫生管理部门允许时，可考虑不设不透水层。本条与原规范相比，加大了设立不透水层的强制力度。

污泥在干化场脱水干化是一个污泥沉降浓缩、析出污泥水的过程，及时将这部分污泥水排除，可以加速污泥脱水，有利于提高干化场的效率。

5.9.2热干化

热干化是使用人工能源当热源的，主要去除污泥中难以采用机械方式去除的间隙水和结合水，但污泥干化能耗相当高，设备投资和运行成本也非常高，去除每千克水的能耗为3000~3500kJ。我国大连开发区、秦皇岛、徐州等污水厂已经采用热干化工艺烘干污泥，并制造复合肥。深圳的污泥热干化工程，目前已着手开展。

干化的主要成本在于热能，降低成本的关键在于是否能够选择和利用恰当的热源。干化工艺根据加热方式的不同，其可利用的能源来源有一定区别，一般来说间接加热方式可以使用所有的能源，其利用的差别仅在温度、压力和效率。直接加热方式则因能源种类不同，受到一定限制。

按照能源的成本，从低到高，分列如下：

烟气：来自大型工业、环保基础设施（垃圾焚烧炉、电站、窑炉、化工设施）的废热烟气是零成本能源，如果能够加以利用，是热干化的最佳能源。

燃煤：非常廉价的能源，以烟气加热导热油或蒸汽，可以获得较高的经济可行性。尾气处理方案是可行的。

热干气：来自化工企业的废能。

沼气：可以直接燃烧供热，价格低廉，也较清洁，但供应不稳定。

蒸汽：清洁，较经济，可以直接全部利用，但是将降低系统效率，提高折旧比例。