調(diào)研范圍內(nèi)106座污水處理廠中，污水生物處理單元主體工藝可分為以下幾類：AAO或者AO（記作AAO/AO）、氧化溝、SBR、MBR等類型。其中，AAO/AO工藝包括UNITANK、百樂克等改良類型；氧化溝工藝包括卡魯塞爾氧化溝、奧貝爾氧化溝、三槽式氧化溝、立環(huán)氧化溝等改良類型，SBR工藝包括CASS、CAST、ICEAS等類型。針對(duì)采用不同類型生物處理工藝的污水處理廠，本研究對(duì)其污泥產(chǎn)率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，如表2所示。其中，部分污水處理廠生物處理單元采用了1種以上工藝，而不同工藝污水處理量和污泥產(chǎn)量并未單獨(dú)核算，因此本研究未對(duì)這些污水處理廠的污泥產(chǎn)率進(jìn)行歸類分析。

表2 不同污水處理工藝污泥產(chǎn)率

由表2可知，采用氧化溝工藝的污水處理廠（38個(gè)）污泥產(chǎn)率相對(duì)較高，平均為1.62tDS/萬m3；采用AAO/AO工藝的污水處理廠（35個(gè)）污泥產(chǎn)率次之，平均為1.36tDS/萬m3；采用SBR工藝污水處理廠（12個(gè)）和MBR工藝的污水處理廠（2個(gè)）污泥產(chǎn)率相對(duì)較低，分別為1.22tDS/萬m3和1.08tDS/萬m3。

張辰等研究發(fā)現(xiàn)污泥產(chǎn)率與污泥齡呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，剩余污泥表觀產(chǎn)率隨泥齡的延長(zhǎng)而減小，其中合成產(chǎn)率系數(shù)與污泥齡關(guān)系不大，而衰減系數(shù)隨污泥齡的延長(zhǎng)而增大。一般而言氧化溝工藝污泥齡長(zhǎng)于AAO/AO工藝，污泥產(chǎn)率相對(duì)較低。然而，本調(diào)研中采用氧化溝工藝的污水處理廠平均經(jīng)驗(yàn)污泥產(chǎn)率卻略高于采用AAO/AO工藝的污水處理廠，這可能是由于經(jīng)驗(yàn)污泥產(chǎn)率除受污泥齡和處理工藝影響外，還受進(jìn)水水質(zhì)等因素影響。本調(diào)研中某污水處理廠采用AAO工藝，設(shè)計(jì)污水處理量為280萬m3/d，而污泥產(chǎn)率僅為1.14tDS/萬m3；另一污水處理廠采用AO工藝，設(shè)計(jì)污水處理量為170萬m3/d，而污泥產(chǎn)率僅為0.76tDS/萬m3。這兩座污水處理廠處理規(guī)模較大，而污泥產(chǎn)率偏低，拉低了采用AAO/AO工藝的污水處理廠污泥產(chǎn)率的平均值。

2.5 排放標(biāo)準(zhǔn)

調(diào)研范圍內(nèi)污水處理廠中，出水執(zhí)行一級(jí)A、一級(jí)B和二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠數(shù)量、規(guī)模以及污泥產(chǎn)量見表3。執(zhí)行一級(jí)A和一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠經(jīng)驗(yàn)污泥產(chǎn)率分別為1.49tDS/萬m3和1.45tDS/萬m3，執(zhí)行一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠污泥產(chǎn)率更高。究其原因，一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)出水氮磷提出了更嚴(yán)格的要求，而我國(guó)污水處理廠普遍存在碳源不足問題，為確保氮磷的同步穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，通常需要將碳源優(yōu)先用于生物脫氮，而在生物除磷之后投加混凝劑輔以化學(xué)除磷，二沉池出水后投加鋁鹽或鐵鹽進(jìn)行化學(xué)除磷時(shí)，污泥產(chǎn)生量通常增加20%~35%。此外，在內(nèi)部碳源不能滿足生物脫氮要求時(shí)，執(zhí)行一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠通常需要輔以外加碳源，從而導(dǎo)致污泥產(chǎn)率升高。與一級(jí)A和一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)相比，二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)污水中有機(jī)物、懸浮固體、總磷等污染物的去除率要求較低，去除污染物過程中產(chǎn)生的污泥量也相應(yīng)較低，執(zhí)行二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠經(jīng)驗(yàn)污泥產(chǎn)率顯著低于執(zhí)行一級(jí)A和一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠。

表3 執(zhí)行不同排放標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠污泥產(chǎn)率

2.6 規(guī)模差異

本研究根據(jù)《城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（建標(biāo)[2001]77號(hào)）對(duì)調(diào)研范圍內(nèi)污水處理廠規(guī)模進(jìn)行了分類，不同規(guī)模污水處理廠污泥產(chǎn)率見表4。總體而言，規(guī)模較大的污水處理廠（Ⅰ類和Ⅱ類）經(jīng)驗(yàn)污泥產(chǎn)率低于規(guī)模較小的污水處理廠（Ⅲ類、Ⅳ類和Ⅴ類），其中Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類污水處理廠污泥產(chǎn)率分別為1.14、1.35、1.73tDS/萬m3，污泥產(chǎn)率隨著規(guī)模的增加而呈現(xiàn)出減少趨勢(shì)。Ⅴ類污水處理廠數(shù)量占調(diào)研污水處理廠總數(shù)的40%，但負(fù)荷率整體較低，不同廠污泥產(chǎn)率差異較大，平均污泥產(chǎn)率為1.60tDS/萬m3。

表4不同規(guī)模污水處理廠污泥產(chǎn)率

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于進(jìn)水以生活污水為主的污水處理廠，其水量水質(zhì)、運(yùn)行參數(shù)、污泥產(chǎn)率等一般呈現(xiàn)出較為顯著的規(guī)律性。但調(diào)研范圍中大部分污水處理廠進(jìn)水中摻雜有不同比例的工業(yè)廢水，受工業(yè)廢水影響進(jìn)水水量和水質(zhì)波動(dòng)較大，影響了污泥產(chǎn)率變化規(guī)律的總結(jié)。例如，海寧某污水處理廠進(jìn)水中印染和制革廢水比例高達(dá)70%以上，每年春節(jié)前后工廠停產(chǎn)期間污水量急劇下降，污泥產(chǎn)量也相應(yīng)降低；同時(shí)，受當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)政策和環(huán)保要求影響，部分工廠陸續(xù)停產(chǎn)，水量和水質(zhì)均波動(dòng)較大，污泥產(chǎn)率并沒有呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)規(guī)律性。

目前，我國(guó)污泥產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)普遍存在以下2個(gè)主要誤差來源：①車噸位偏差。調(diào)研范圍內(nèi)大部分污水處理廠沒有污泥稱重計(jì)量設(shè)施，生產(chǎn)報(bào)表中污泥產(chǎn)量按車噸位進(jìn)行估算，每車次污泥量誤差可達(dá)10%~20%；②污泥含水率偏差。僅有少部分污水處理廠定期檢測(cè)污泥含水率，其他污水處理廠帶式壓濾或者離心脫水污泥含水率一般按照80%進(jìn)行估算，實(shí)際含水率偏差可達(dá)3%~5%，絕干污泥質(zhì)量相差可達(dá)15%左右。綜上所述，我國(guó)部分污水處理廠污泥產(chǎn)量計(jì)量累積誤差可達(dá)20%~40%，嚴(yán)重影響了污泥產(chǎn)率統(tǒng)計(jì)分析的精確性。此外，污水處理廠運(yùn)行報(bào)表中的污泥產(chǎn)量大多為外運(yùn)污泥的量，當(dāng)污泥出路受阻時(shí)部分污泥會(huì)在污水處理廠內(nèi)滯留，沒有污泥外運(yùn)時(shí)報(bào)表中相應(yīng)時(shí)間污泥產(chǎn)量通常記為0，報(bào)表數(shù)據(jù)無法真實(shí)反映實(shí)時(shí)污泥產(chǎn)量，影響污泥產(chǎn)率分析。

此外，調(diào)研范圍中大部分污水處理廠缺乏對(duì)于初沉污泥、剩余污泥、化學(xué)污泥產(chǎn)量和含水率的單獨(dú)計(jì)量，報(bào)表中只是籠統(tǒng)統(tǒng)計(jì)脫水污泥產(chǎn)量，不利于基于污水處理廠運(yùn)行情況率定剩余污泥表觀產(chǎn)率系數(shù)、合成產(chǎn)率系數(shù)、衰減系數(shù)等相關(guān)參數(shù)。此外，進(jìn)水中惰性懸浮固體及難降解有機(jī)懸浮固體對(duì)污泥產(chǎn)率的影響較大，但鮮有污水處理廠對(duì)進(jìn)水中懸浮固體的組分及比例進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不僅影響污泥產(chǎn)量的精確計(jì)算，還影響污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行管理。

編輯：趙凡