全方位解读《城镇污水处理厂污泥处理稳定标准》

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指南:根据住房和城乡建设部[2015]274号文件的编制任务，上海市市政工程设计研究院(集团)有限公司通过研究国内外污泥稳定化处理工艺和要求，编制了《城市污水处理厂污泥处理稳定性标准》(cj/t510-2017，以下简称《标准》)，并于2017年9月1日正式实施。

1、污泥稳定性的定义

污泥稳定化主要包括两层含义:一是降低污泥的有机物含量，使其不易腐烂发臭；第二是减少污泥中的病原体。《标准》中污泥稳定化的定义是对污泥进行生物、化学或物理处理，使处理后的产品能够满足不易腐臭和控制病原体的要求。

2.污泥稳定化过程

污泥稳定化处理工艺包括生物、化学或物理化学方法，生物处理工艺包括厌氧消化、好氧发酵和好氧消化等，化学或物理化学处理工艺包括热碱分解、石灰稳定化、热干燥和焚烧。“标准”污泥稳定化工艺包括厌氧消化、好氧发酵、好氧消化、热碱分解和石灰稳定化。其中，石灰稳定化过程需要消耗大量的石灰，污泥减量程度差，不利于后续的资源化利用。然而，考虑到污泥用于生产水泥熟料、路基建筑材料或填埋，石灰稳定化仍然是可选的处理方法之一。为了规范现有设施的操作，石灰稳定仍包括在标准范围内。

另外，当污水处理过程以长污泥龄模式运行时，产生的污泥可以在污水处理阶段稳定。根据污泥好氧消化过程的稳定性指标，当污泥比耗氧率低于2.5 m3/(g VSS \u h)时，可以判断污水处理系统产生的污泥满足稳定性要求。

3.污泥稳定性指数

由于污泥处置利用方式和稳定化处理工艺的不同，污泥稳定化指标也不同，因此不可能提出统一的污水污染物排放标准，如一级、二级和二级标准，有必要针对不同的稳定化处理工艺提出各自适用的指标。

《标准》将污泥稳定化指标分为两类:产品控制和过程控制。前者是污泥稳定化产品的控制要求。结合污泥稳定化的定义，主要从有机物去除率和粪大肠菌群两个方面提出控制指标；后者是污泥稳定化过程中的控制参数，包括温度、时间、脂肪酸、总碱度等指标。根据具体情况，可以选择一种指标进行稳定评价。同时，考虑到技术进步的可能性，改进后的工艺要求处理后的产品达到控制目标，但不要求工艺控制目标。

3.1厌氧消化控制指标

污泥厌氧消化的控制指标见表1。

污泥常规厌氧消化后，控制指标包括有机物去除率和粪大肠菌群值。

常规污泥厌氧消化的过程控制指标包括温度、固体停留时间、脂肪酸(vfa)、总碱度(alk)和脂肪酸与总碱度之比(vfa/alk)。常规厌氧消化的温度应控制在(35±2)℃,固体停留时间应大于20天。脂肪酸和总碱度反映产酸菌和产甲烷菌的平衡状态，是厌氧消化系统稳定性的重要指标。根据国内外运行经验，厌氧消化污泥的vfa应小于300mg/l，alk应控制在2000 ~ 5000 mg/L，vfa/alk应控制在0.1 ~ 0.2。

高温热水解-厌氧消化后污泥的控制指标和限值与常规厌氧消化一致。然而，高温热水解厌氧消化产生的污泥通常具有较高的固体含量，有时含有食物垃圾，因此其过程控制参数比常规厌氧消化产生的参数更宽。《标准》规定，高温热水解污泥的厌氧消化温度应控制在35 ~ 55℃，固体停留时间应大于15d。由于消化污泥的脂肪酸和总碱度与消化池中的污泥浓度有关，工艺指标不要求高温水热水解厌氧消化的脂肪酸和总碱度，只要求vfa/alk比。

3.2好氧发酵控制指标

污泥嗜热好氧发酵的控制指标见表2。

高温好氧发酵后污泥的控制指标包括耗氧率、粪大肠菌群值和种子发芽指数。耗氧率是指微生物消耗氧气的速度，它直接反映了微生物分解有机物的速度和有机物的降解状况。在高温好氧发酵的早期，耗氧速率迅速增加。在加热后期和高温初期，耗氧率保持相对稳定。在高温中后期，耗氧率下降并逐渐稳定。高温好氧发酵后，污泥耗氧率应小于0.1(o2%)/min。

就粪大肠菌群而言，我国污泥高温好氧发酵的运行条件与part503《进一步减少病原菌数量的方法》中堆肥的运行条件相当，即可以达到甲级标准。加拿大“需氧发酵质量指南”要求需氧发酵污泥粪便中的大肠菌群应小于1000 pn/GDS。我国现行标准和技术导则提出了更严格的要求:粪大肠菌群数大于0.01，即粪大肠菌群数小于100个/gds。根据国内生产性好氧发酵设施的采样结果，好氧发酵污泥难以满足这一要求。但是，鉴于调查数据有限，为了与现行标准保持一致，《标准》仍采用大于0.01的粪大肠菌群限值。

种子发芽指数是一个综合生物学指标。当不稳定污泥施用于土壤时，微生物降解产生的一些低分子有机酸会对植物产生毒害作用。通过测定污泥的种子发芽指数，可以反映好氧发酵污泥的成熟和稳定程度。我国现行标准对污泥种子发芽指数的要求基本在60%-70%之间。由于不同的土地利用方式对污泥成熟度有不同的要求，《标准》规定，当高温好氧发酵后的污泥用于农业用地时，种子发芽指数应大于70%；用于园林绿化或林地的，应大于60%。

3.3好氧消化控制指标

污泥经高温好氧消化处理后，控制指标包括有机物去除率和粪大肠菌群菌值。高温好氧消化的有机物去除率稳定边界一般认为是38%～40%。美国part503对于好氧消化污泥的病媒吸引减少要求与厌氧消化相似：污泥可挥发性固体降解率应大于38%，若未达到这一目标，则通过小试试验，将少量此好氧消化后的含固率不高于2%的污泥在20℃温度下再消化30d，若可挥发性固体降解率不超过15%，则达到了对病媒吸引减少的要求。此外，part503还将污泥高温好氧消化列入进一步减少病原体数量的方法(pfrp)，出泥可以达到a级标准。“标准”要求污泥高温好氧消化处理后，有机物去除率应达到40%以上，粪大肠菌群菌值应大于1.0×10-3。