时间：2023-12-28 17:25:51
关键词：PPP模式 污泥 处理处置 运用
在视察海南时明确提出了要以国际旅游岛建设为总抓手，争创中国特色社会主义实践范例，谱写美丽中国海南篇章，把海南国际旅游岛建设的重要意义提到了前所未有的高度。作为一个相对独立的岛屿地理单元，海南对生态环境的保护和污染的控制尤为重要。在坚持绿色崛起过程中，随着城镇化进程的加快，海南必将面临着发展经济与保护环境的双重任务。而城镇污水、污泥处理作为水污染治理和水环境保护的基础性工作，是关系到海南经济社会环境的可持续协调发展和能否顺利通过“十二五”减排总考核的大事。
一、污泥处理处置概况
据悉，海南省目前建成运营29座城镇污水处理厂，日产污泥约333.6吨，预计“十二五”末日产污泥将高达562.3吨左右。可以预见，随着海南国际旅游岛建设带来的城镇化与经济发展，海南污水处理设施建设的不断完善，污泥产生量不断增加，污水处理厂污泥造成的二次污染对海南省所带来的环境压力将与日俱增。以海口及周边地区（文昌、澄迈、定安、临高）为例，目前污水处理厂污泥产生量200吨/日，这些污泥若不妥善及时进行处理处置，随意倾倒、抛洒会对水体、土壤、大气及人们身体健康造成极大的危害和负担。其造成的二次污染必然会消解海南耗费巨资处理污水的效果，甚至可能带来伤民毁地的重大环境破坏，成为海南生态环境治理的严重隐患。根据《海南省城镇污水处理及再生利用设施建设“十二五”规划实施方案》精神，海南“十二五”期间将开建污泥处理处置项目，预计实现污泥处理处置能力619吨/日，匡算投资不低于8亿元，污泥的处理处置需要大量资金作支撑。但是，海南发展起步比较晚。海南目前省本级债务率依然过高，融资渠道比较单一。“十二五”期间包括交通、供排水等基础设施在内的国际旅游岛基础设施融资建设任务非常艰巨。筹集污泥处理处置项目建设资金，是海南亟待面对的现实。结合财政部大力推广运用PPP融资模式，笔者试图提出PPP融资模式来推进海南污泥处理处置建设，以期创新海南市政基础设施投融资模式。
二、PPP投融资模式及应用背景
（一）PPP投融资模式概念
PPP（Private-Public- Partnership，简称“PPP”），最早源于英国政府，指政府公共部门通过与私人部门建立合作关系提供公共产品或服务的一种方式。根据财政部历次培训及其对PPP融资模式解释，国内PPP融资模式一般是指政府部门就具体基础设施项目，通过招标形式，与中标的社会资本联合组成特殊目的项目公司（社会资本泛指非政府机构的社会资本、国有企业、外资企业、甚至公民个人），并与项目公司签订特许经营协议，明确权利和义务，并由项目公司具体融资建设。其实质既是一种项目融资模式，又是一种项目管理模式。
（二）PPP投融资模式的应用背景
十以来，为加强地方政府债务管理，以强化预算管理和债务约束为手段，国家先后通过了《预算法》（2014修正），颁布了《关于加强地方政府性债务管理的意见》（国发[2014]43号）、《地方政府存量债务纳入预算管理清理甄别办法》（财预[2014]351号）等制度，通过对政府融资平台公司的融资管理和银行金融机构等的信贷管理，以期收窄融资平台公司融资范围。
此背景下，结合《国务院关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》（国发[2014]60号）、《关于推广运用政府和社会资本合作模式有关问题的通知》（财金[2014]76号）等相关政策密集颁布的态势，不难看出，由国家主导、推广PPP投融资模式，鼓励社会资本进入过去主要由政府主导的基础设施的建设和运营进而成为当前及今后的政府投融资模式的新常态。海南省污泥处理处置基础设施建设领域尝试引入PPP投融资模式，既可以解决污泥项目建设资金问题，又可以为海南省今后的市政基础设施项目探索新的融资渠道，有着一定的现实价值与可操作性。
三、采取PPP投融资模式的可行性
（一）PPP投融资模式的政策基础夯实
1.中央为PPP投融资模式的普及提供了理论基础。十八届三中全会提出，允许社会资本通过特许经营等方式参与社会基础设施投资和运营，让市场在资源配置过程中发挥决定性作用，为PPP投融资模式的普及提供了理论基础。PPP投融资模式可以充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，是更好发挥政府作用的重要举措，是加强基础设施建设、提升政府公共服务水平的重要途径和深化国资国企改革的重要手段。
2.国家为PPP投融资模式的推广提供了政策导向。首先，国务院2014年10月底召开的国务院常务会议提出了积极推广政府与社会资本合作（PPP）模式，并颁布了相关文件;其次，财政部、国家发改委自2014年9月以来先后颁布了《关于推广运用政府和社会资本合作模式有关问题的通知》（财金[2014]76号）、《关于印发政府和社会资本合作模式操作指南（试行）的通知》（财金[2014]113号）、《关于开展政府和社会资本合作的指导意见》（发改投资[2014]2724号）等系列文件，以期对政府和社会资本合作（PPP）项目的实际操作起到正面的推动作用。
（二）采用PPP投融资模式的行业适应性
1.具有适合PPP模式的商业属性。一是污泥处理处置项目属于公共产品特性，符合当前国家推广的PPP投融资模式的实质内涵、机制原理和必备特征。二是污泥处理处置具有市政基础设施特许经营的实施条件与垄断壁垒，项目未来现金流具有可预测性，利于相关融资工具的定价，吸收社会资本参与基础设施，扩大基础设施建设项目的资金来源;三是污泥项目抗周期性强，市场需求刚性（消费弹性极低），与经济景气无明显关联度，市政服务的需求随着城镇化的发展，呈稳定上升趋势，可预期的投资收益性较强。
2.具有产业实施的政策保障性。随着环境问题成为中国政治体系的重要组成部分，环境状况改善程度已是衡量政府官员绩效的重要考量内容，势必引发各级政府对环保的投入大幅增加。国家系列政策导向及产业发展趋势将为社会资本进入节能环保企业带来良好的政策支持及黄金发展期。国务院《关于加快节能环保产业发展的意见》（国发[2013]30号）首次将节能环保产业上升为国家战略，成为国民经济支柱产业;国务院《关于加强城市基础设施建设的意见》（国发[2013]36号）在国家层面上首次提出要加强污泥处理处置设施建设，到2015年城市污泥无害化处置率达到70%左右。
四、PPP投融资模式的运用构想
（一）总体设计
探索实施PPP投融资模式，可以看作是海南基于污泥处理处置这一特定市政基础设施项目，通过招标或竞争性谈判等形式，确定项目全省污泥处理处置合作人，并与确定的社会资本联合组成特殊目的项目公司，赋予项目公司在一定期限内享有投资建设运营特定项目的特许经营权。
（二）运作架构
海南污泥处理处置PPP融资模式架构设计如下图所示。
首先，明确海南省水务厅代表省政府作为海南污泥处理处置项目业主，统筹污泥处置项目前置审批与招投标或竞争性谈判，代表省政府签订污泥处理处置专营协议。其次，根据污泥处理处置项目的立项批复情况，省政府可先行确定海口片区污泥处理处置采取PPP投融资模式。再次，海南省水务厅、省发改委、省财政厅联合完成项目PPP投融资模式的方案，该方案包括但不限于明确代表省政府履行中央及省财政出资人职责的水务平台公司、批准项目实施前置文件、招投标或竞争性谈判方案的准备工作等。最后，由海南省水务厅作为项目业主，具体完成招投标或竞争性谈判的相关工作，确定社会资本合作方，组建项目公司，实现项目业主职能移交。
（三）融资结构
1.项目融资。根据招投标或竞争性谈判结果，省政府授权由中标的社会资本与代表省政府出资的省属企业联合组建污泥处理处置项目公司。其中，社会资本必须具有污泥处理处置项目及相关技术路线的建设、运营、管理经验，出资不得低于本项目中央及省财政股权出资额。项目公司作为项目法人统筹负责污泥处理处置投融资，统筹海南城镇污水处理厂的污泥开发、建设与运营。
2.投资对价。海南省政府授予项目公司污泥处理处置特许经营权。实施严格的污泥转移联单及处理处置专营制度，全省城镇污水处理厂的污泥消纳一律实施专业处理处置，坚决杜绝城镇污水处理厂污泥随意流向及非专业的处理处置。海南省水务厅代表省政府与项目公司签订污泥处理处置特许经营协议。特许经营协议包括但不限于污泥处理处置项目投资与建设、污泥的供应消纳与处置技术、污泥处理处置标准与服务费、特许经营期限（特许经营期限规定一般在25至30年）等。污泥处理处置服务费可按照中标或者协议约定的价格进行经济结算，具体计费方式和收费标准通过招投标或竞争性谈判等方式确定，并在协议中约定。
五、PPP投融资模式的顶层设计及保障建议
（一）明晰PPP投融资模式的责任主体
污泥处理处置涉及部门多，牵扯责任部门多。建议海南省水务厅代表省政府统筹污泥处理处置项目建设和运营管理，协调各市县、相关部门;污泥处理处置工作纳入到省政府对各市县政府的污染减排、环保责任制及行政问责制的目标考核体系;涉及污泥处理处置PPP投融资模式项目报批与实施实行一事一议;明确政府部门与社会资本各自承担的责任、义务和风险界定边界，调动社会资本的积极性;简化优化PPP投融资模式审批环节，设立招投标专用通道，提高工作效率，发挥PPP投融资模式应有效应，为海南的污泥处理处置项目的建设与稳定运营创造一个良好的环境。
（二）污泥处理处置的专业性强，环境危险因素大，牵扯环节多，需要一个明确的监管机制
海南省政府有必要在实施PPP融资模式时，明确污泥处理处置行业监管责任主体、并明确污泥处理处置行业准入机制。笔者建议海南省水务厅作为海南污泥处理处置的行业行政主管部门，负责全省的城镇污水处理厂污泥处理处置工作，统筹城镇污水处理厂配套的污泥处置设施建设、运行和管理工作。同时，海南污泥处理处置作为政府采购服务项目，实施特许经营。由省水务厅牵头实施PPP融资模式并市场化确定项目合作商。海南污泥处理处置费用纳入政府的财政预算列支。X
参考文献：
1.上官健.PPP 融资模式在海南高速公路项目应用刍议[J].交通财会，2014，（7）.
2.王灏.城市轨道交通投融资模式研究[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.
3.孙传志，史载锋，沈仲韬.海南市政污水处理厂污泥处理和处置技术分析[J].海南师范大学学报（自然科学版），2008，（3）.
作者简介：
关键词：城镇污水处理厂 调试 预案
义乌市稠江污水处理厂是义乌市政府制定的全市污水治理总体规划中的污水处理厂，属于义乌市政府的重点投资工程项目及省、市重点工程项目。近期日处理规模15万m3/d采用A2/0二级生物处理工艺（分点进水倒置式）。排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18981-2002）中一级标准的B标准。
一、工艺流程
污水经厂外提升泵提升进入细格栅、旋流沉砂池，除水中的悬浮物、漂浮物和砂粒。污水进入生物反应池，该池由厌氧、缺氧和好氧三个区域组成。出水端设由内回流泵、剩余污水泵，污泥回流比50-100%，混合液回流比为50-150%，均回流到缺氧区。剩余污泥由泵送至储泥池，然后进入脱水机房进行离心脱水。
二、初始进水阶段调试情况
针对厂区联动调试发现问题的设备进行整改，开始自然驯化培泥。并管通水后，近几日水量基本在6万吨左右，进水COD平均在200mg/L上下，最高为383mg/L，最低为94mg/L，进水氨氮平均在28mg/L，进水TN平均在30.5mg/L，TP进水平均在2.75mg/L，以上指标基本符合设计进水标准。但管内沉积的泥沙原因或其他原因，SS普遍较高，最高达到568mg/L。
三、调试时间安排及主要内容
1、增加污水日进水量，完善正常化生产参数，脱水机房调试启用产泥。
增加进水至10万吨/日以上。厂区A、B座进水由堰门调节基本按1：2进水，A座开始连续进水调试。调整内、外回流比，制定相关生产运行方案，同时按实际情况针对出现问题制定应急方案。脱水机房阶段性完成整改，进入调试运行阶段，根据生化池内泥龄及沉淀池污泥性状，安排排泥计划，并按实际情况进行药剂选型及相关参数统计。预计7月中旬正常化产泥。
2、稳定出水水质，确保出水基本达标，确定符合实际情况的工艺运行参数。
针对设计中的工艺控制参数是在预测的水量、水质条件下确定的，而实际投入运行时的污水厂其水量水质往往与设计有较大的差异，因此，必须根据实际水量水质情况来来确定合适的工艺控制参数，以保证运行的正常进行和使出水水质达标的的同时尽可能降低能耗。现场调试人员通过对调试数据的采集、整理、分析、归纳，形成工艺控制参数：
生物反应溶解氧DO及氧化还原电位ORP、内回流比r、污泥回流比R、污泥浓度、MLVSS，污泥沉降比SV%、污泥指数SVI、 污泥龄SRT、剩余污泥排放周期及日排放量。
二沉池表面负荷、泥位高度、污泥浓度MLSS、剩余污泥排放周期及日排放量
确定方法为：其中影响能耗大小的主要因素是进水水位的高低和污泥浓度MLVSS的大小，影响脱氮除磷效果的主要因素是溶解氧DO和污泥龄SRT。 提升泵房水位在保证进水系统不溢流的前提下尽可能控制在高水位运行。用每天排除大海量的体积与集砂容积对比来确定排砂周期，排砂量体积小于集砂容积。生物反应池的DO及ORP根据厌氧池放磷情况、缺氧池反硝化情况、好氧池吸磷和硝化情况来确定，缺氧池的DO小于0.5mg/l，好氧池的DO控制在2～5mg/l之间，回流比R的大小应根据污泥在二沉池的停留时间和磷的释放来确定，一般情况下50-100%左右较合适。污泥浓度MLVSS通过污泥负荷来确定，脱氮除磷工艺的污泥负荷一般在0.12kgBOD5/（kgMLVSS*d）左右较合适。污泥龄SRT要考虑设计水质的要求，对脱氮除磷工艺而言，其一般控制在8天以上。
3、编制工艺运行方案、操控规程，保证稳定的处理效果出水达标。
待处理效果稳定后，编制运行方案，形成较完善的运行模式，测算直接运行成本，对实际运行效果进行评估。最终形成一套完善的制度，其主要包括管理制度、操作规程、运行记录、设备设施档案等，以上工作可在调试过程各时段中分步完成。
针对调试过程中的相关记录和数据，归档并形成调试小结。总结经验，并对今后的生产过程中可能存在的问题做相应的预计，制定相应的应对方案。同时在此基础上，鼓励创新创优，广纳意见，在确保生产效果稳定的基础上，降低能耗，减少成本。
三、调试过程中预计可能出现问题及应急预案：
1.活性污泥量不足：根据化验数据计算不足污泥量，尽快补充菌种；
2.活性污泥死亡：分析具体原因，对气量、进水量进行相应的调整；
3.池面白泡过多：减少鼓风机台数或调小出气阀并加大污泥回流量；
4.污泥沉淀性差：减少进水量及曝气量，增大污水停留时间；
5.污泥反硝化上浮：减少曝气池末段曝气量，加大污泥回流量；
关键词：污泥处理处置 管理 污水处理
污泥是污水处理的副产物。在污水处理过程中产生的污泥含有重金属、致病菌和寄生虫（卵）等有毒有害成分，处理处置不当存在对生态环境和人类健康构成威胁的隐患。长久以来，实现污泥处理处置的减量化、稳定化、无害化成为城镇污水处理和污泥处理处置管理的重要目标之一。[1]近年来，学者和管理者试图从技术、政策、管理几个角度引导污泥处理处置的规范化管理，然而大部分建议仍停留在宏观层面或理论层面，欠缺具体的优化建议及实践验证。
1.城镇污水处理厂污泥处理处置管理现状
1.1管理思路及主体单位任责不清
城镇污水处理厂污泥处理处置是污水处理事业的重要组成部分。污泥处理处置管理涉及污水处理厂、污泥运输单位、污泥处置单位等主体。在我国城镇污水处理厂管理运营模式多样化发展的背景下，污泥处理处置管理总体思路不清晰、不规范等问题凸显。目前，污泥运输、储存、处置等不同环节的实施和管理办法存在较大差异；主体单位责任与职责划分不够明确。
1.2管理重水轻泥、处置能力不足
近年来，“节约用水”、“污水处理与回用”等理念已逐渐深入人心，这得益于国家及相关部门的高度重视与有力宣传。然而，政府及相关部门却没有给予污泥处理处置足够的重视和准确的定位。以北方某城市为例，2010年全市污泥产量127万t，而污泥处理厂或无害化处理设施仅6座，年处理量不足污泥总量的50%。长期以来，受“重水轻泥”倾向的影响，许多城市存在污泥处理处置设施相对滞后且严重不足等问题。[2]
1.3欠缺过程化管理
众多管理者将防治污泥污染的监测重心放在污泥处置及应用环节。然而目前，各污水处理厂污泥产生量测量方法及周期不尽相同，甚至有些水厂仍在采用估算方法确定泥量；从污泥运输单位的招、投标，到污泥的联运都欠缺有效的管理及规范的制度；污泥产生、运输、处置等不同环节的管理相对独立；不能准确收集各环节的信息，无从考察产生泥量与处理处置量的平衡关系。污泥处理处置是一个过程性、连续性的问题，应对其全过程进行管理，尤其是问题集中存在的环节，更应加倍地投入监管力度。
1.4泥、水管理脱节
污水和污泥是对解决城市水污染问题同等重要又密切关联的两个系统。为规范管理，相关部门逐年加大对城镇污水处理厂运行监管力度，然而，污泥处理处置却没有成为监管的重点。污泥是污水处理的副产物，其属性与污水处理厂进水及运行有着千丝万缕的关系。目前，大多城市污泥处理处置管理呈现了泥、水管理脱节的现象。研究单位及高校开展的相关研究也多以污泥处理处置管理作为一个独立的研究对象，欠缺与污水处理厂运行状况的相关性研究。
2.污泥处理处置管理优化
污泥处理处置是一个涉及多承担主体和环节的复杂问题。建立清晰的管理路径和有效的管理模式，实现对污泥产生、运输、处理处置全过程的管理是污泥处理处置有效管理的必然要求。
2.1污泥处理处置全过程链式管理模式
结合污泥处理处置流程具有相对固定的特点，以其为依据，建立全过程链式管理模式实现管理最为有效和便捷。所谓链式管理模式，是指在理清企业内部各考评单元的基础上，建立考评单元之间相互关联、相互监督、相互激励的企业管理运行机制。即采用一条“无形”的链将各考评单元连接在一起，使企业管理实现真正意义上的人人参与。[3]
如图1所示，污泥处理处置全过程链式管理模式将管理全过程划分为污水处理、污泥运输、污泥处理处置三个阶段，每个阶段均与其承担主体相对应，且包含主体在该阶段负责的主要工作。利用污泥联运单使三个独立的管理阶段形成连贯、完整的管理链条。污泥联运单涉及信息包括污水处理厂污泥处置方式、污泥产生量、污泥含水率，污泥运输量、运输去向、运输车辆信息，污泥处理处置方式、最终处理处置污泥量等。在管理模式执行过程中，承担主体有义务和责任对产生数据进行备案，对其他相关主体的操作与管理进行监督与指正，定期对备案数据进行核查，并按规定将数据信息上报。 [4-6] 全过程链式管理模式具有清晰便捷性、连贯完整性、责权明确性、监督互查性等特点。
2.2建立污泥处理处置数据平台
以污泥联运单为抓手，全过程链式管理模式同时具有对各阶段、环节数据进行收集的功能，以满足信息上报制度的要求。因此，有必要建立污泥处理处置数据平台配合全过程链式管理模式执行，收集数据信息。从近期管理角度出发，这对于准确分析污泥处理处置现状，查找、追踪问题等具有重要意义；从长远管理角度看，它能够实现利用累积数据信息为管理方向提供参考依据，进一步实现污泥处理处置优化管理。
如图2所示，污泥处理处置数据平台收集从污水处理厂进水到污泥处理处置最终环节的各项数据，其中包括水厂预测、产生、运输、处理处置泥量等。预测泥量是根据污水厂进水水质、处理工艺等预测的，可实现公式计算。作为产生污泥量的考察比较对象及污泥处置能力考察、调整的一项重要指标，预测泥量成功将泥、水管理有效结合，摆脱管理脱节问题。
依托全过程链式管理模式，利用数据平台收集的信息，可实现对污泥处理处置全过程管理及调节。如将水厂预测泥量与产生泥量相互验证，得到结果一致或趋于一致则说明处理工艺相对合理，相差甚远则需要对工艺进行推敲或调整。同理，将产生泥量与运输泥量，运输泥量与处理处置泥量相互验证，亦可对管理工作进行核查，查找、追踪问题原因，并依托链式管理模式问责对应承担主体。同时，长期积累数据可用以验证城市污泥处理处置能力是否满足产生需求，指导优化污泥处理处置管理。待条件成熟，污泥处理处置数据平台应定期向公众进行公开，成为社会监管污泥处理处置管理的有效载体，从根本上促进污泥处理处置的减量化、稳定化、无害化目标实现。
3.结论
3.1污泥处理处置全过程链式管理模式可以实现对污水处理厂污泥产生、运输、处理处置全过程的管理，具有清晰便捷性、连贯完整性、责权明确性、监督互查性等特点。
3.2污泥处理处置数据平台收集从污水处理厂进水环节到污泥处理处置最终环节的各项数据，包括污水厂预测、产生、运输、处理处置泥量等信息，是一个短期可以用于管理运行，查找、追踪问题，长期可以用于指导规划、调整能力的有效途径。
参考文献：
[1]李亚峰，晋文学，等.城市污水处理厂运行管理[M].北京：化学工业出版社，2010.
[2]崔小浩，李五勤，谢文征，等.北京市污水处理厂污泥处理与处置探讨[J].给水排水，2010，36(6): 17-20.
[3]百度百科.什么是链式管理模式[EB/OL].省略.2010.
[4]黄文平.城镇污水处理厂污泥环境监管对策研究――以江苏省为例[J].环境科学，2011，24（5）: 67-69.
[5]余杰，田宁宁，王凯军，任远.中国城市污水处理厂污泥处理、处置问题探讨分析[J].环境工程学报，2007，1(1): 82-86.
关键词：高速公路绿化；污泥脱水袋技术；生态恢复
1 高速公路边坡绿化防护的发展趋势
随着人们观念的改变和环保意识的加强，公路边坡不但要隶稳定，而且还要求美观。边坡防护的形式由传统的防护向生态防护发展。植生技术被越来越多的应用于高速公路的护坡和绿化。国外对边坡的生态防护技术研究起步较早，欧美、日、韩等发达国家在20世纪30年代已对工程建设中的生态环境问题引起重视，将生态保护和恢复纳入了公路、铁路等工程建设中，并开展了相应的技术研究。日本生态防护技术的研究开发和应用走在世界各国的前列，其植被护坡技术几乎与公路建设同步发展。近年来，绿化网防护、厚层基料喷射、植被型混凝土等已成为日本最为广泛的生态防护技术。我国在高速公路植被恢复方面的研究起步较晚。工程边坡生态防护尚处于试验研究阶段，近几年通过在一些工程中的应用也取得了部分成果。
2 污泥袋装脱水植生技术
植生技术是指在不具备天然绿化条件的地区采用人为措施进行绿化的工程技术。污泥袋装脱水植生技术利用特殊设计的土工袋，将城市污水污泥进行适度重力脱水，然后运送到裸渣区现场装配，给后续的绿化提供营养基质。
城市污水污泥是污水处理的伴生物，通常占污水总量的0.5％—1.0％，是由多种微生物形成的菌胶团与其吸附的有机物和无机物组成的集合体。其成分复杂，除含有大量的水分外(可高达99％以上)，还含有难降解的有机物、重金属和盐类，以及少量的病原微生物和寄生虫卵等。由于含水量高并且含有一定的污染物，污泥在城市生态绿地中的应用受到一定的限制。
目前，污泥处置方法主要有露天堆放、深坑填埋、堆肥化、焚化及海抛。我国的污泥目前绝大部分是弃置或填埋的，只有极少量的进行干化后用于制作混合肥。污泥经减量化、稳定化、无害化处理后作为资源回用，是发达国家资源化利用的主流。在特殊的生态脆弱区，如采矿区、尾矿堆填区以及高速公路穿过的崩塌区、泥石流堆积区等。出于控制侵蚀或植被恢复的需要，通常采用人工绿化。由于缺乏最基本的植物生长基质，这些地区的绿化难度很大。如果利用城市污水处理厂污泥进行绿化，不仅找到了适宜的基质，而且给污泥资源化利用开创了新的途径。
城市污水污泥含有机质、氮、磷较高，供肥能力相对较强。是一个很好的有机肥源。除了有机物外。污泥中还含有大量植物生长所必需的肥分、微量元素及土壤改良剂(有机腐殖质)。大量研究表明。
污泥袋装脱水植生技术具有以下优点：
(1)利用污泥作为道路植生基材主料，实现了废弃物资源化利用， 经济 、合理。
(2)污泥袋装自重压密脱水简便、经济。并可以实现控制性适度脱水，摆脱了传统植生技术中污泥干化饼再粉碎的过程，避免了污泥干化过程中纤维缠绕板结造成土壤机械组成的不可逆退化，最大限度地保持了污泥中原有的营养成分和生物活性。
(3)在污泥装袋的同时添加粉煤灰、矿渣等其他辅料，可以同步实现对人工土壤机械组成的改良和不足微量元素的追加。
(4)选择具有腐蚀降解特性的材料开发污泥脱水袋，可以实现“脱水袋”和“植生袋”的双效合一。进一步降低绿化成本。
3 结论
关键词：污水处理厂；污泥资源化处置；发展趋势
中图分类号：X505 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）08-0014-01
1 城市污水处理厂污泥处置的现状及发展趋势
随着污泥安全处理处置问题的日益突出，国内不少城市自2002年开始建设现代化污泥处置设施。毋庸置疑，污泥处置实质性工作的开展在大部分污水处理厂还处于起步阶段，湿污泥被随意抛弃或露天堆放的现象比比皆是，只有20%不到的湿污泥实现了资源化处置，引起较多的二次污染。
现阶段城市污水处理厂污泥资源化处置技术基本上采用引进西方技术，或在吸收西方先进技术的基础上进行改良、创新或国产化。目前水泥窑协同处置、空心桨叶热蒸汽烘干、高温好氧堆肥、污泥制砖、化学调理深度脱水加焚烧及循环流化床干化加焚烧等都在国内污水处理厂中有了实际应用，但诸如污泥低温制油、污泥制陶、污泥熔化、污泥湿式氧化、污泥制活性吸附剂等新技术还仍处于研究阶段，没有进行大规模工程应用。
2 城市污水处理厂污泥资源化处置的典型技术
2.1 好氧堆肥
污泥好氧堆肥是将固体有机废弃物转化为高质量有机肥的重要无害化和资源化途径，它不仅可以解决城市污泥环境污染问题，而且对于发展有机肥、保持和提高土壤肥力，促进农业持续发展有着重要的意义。
例如陶娟娟在常温下以体积为1m3的堆体（包含污泥、稻草和木屑），C/N为30，含水率为55%，通过人工翻堆来进行通风，测得种子发芽系数为88.3%，腐熟度高。在塌陷区贫瘠土地上应用堆肥产品后，土壤中的重金属和营养元素等均有所提高，且重金属增加量符合国家标准《土壤环境质量标准（GB 15618-1995）》所规定的农田土壤质量控制标准允许值，由此得出城市污水处理厂污泥在常温状态下自然通风堆肥效果较好。
2.2 污泥制砖
污泥制砖是指将污泥经过一定处理筛选后，与其他原料混合（如粘土）加压成型，焙烧后制得污泥砖。近年来，我国越来越多的学者开始对污泥制砖资源化展开相关研究：①有研究者将城市污泥加入到烧结砖中，考察制备得到的污泥粘土烧结砖的各项性能，结果显示当加入的污泥量在5%-6%之间时，生产得到的页岩及粘土烧结普通砖均可作为承重砖体使用。而当污泥的加入量少于5%时，所得到的页岩烧结空心砖强度，可作为填充墙（或隔离墙）使用；②有研究者利用污水处理厂剩余污泥制备粘土砖，结果显示当污泥添加量为5%到25%之间时，制备的砖体具有较好的保温隔音效果。如果投入工业生产，一个普通的陶瓷砖生产厂每天可消耗30吨污泥；③有研究者利用污水处理厂深度脱水污泥制备烧结砖时发现，当污泥掺量为20%时，砖体呈现较好性能，能够用作承重墙体的建造。经计算，生产100万块深度脱水污泥砖，能带来76000元的经济效应，同时分别能减排2.203吨和3.126吨的二氧化硫。
2.3 污泥燃料化
由于污泥具有较高的热值，在许多工业应用中将污泥作为替代燃料，有研究者利用污泥热值，将其添加到水煤浆中制备成生物质煤浆，此举既节约了煤资源，又省掉了污泥前处理等繁琐程序；有研究者以污泥、稻草和烟煤为原料，压制成污泥燃料，结果显示污泥：烟煤：稻草=0.5：0.45： 0.05且控制成型压力和过量空气系数分别为50MPa和1.3-1.7时，其污泥型燃料的燃烧速率最快；有研究者用成型干化工艺制备污泥-煤复合燃料，结果显示污泥的含水率、成型压力以及原材料的添加比例都对燃料的成型有很大影响，并且污泥-煤秃先剂舷嘟嫌诖课勰嗑哂薪虾玫母苫性能，能同时实现污泥脱水和资源化的双重目的；有研究者制备了污泥秸秆衍生固体燃料，结果显示该种燃料相较于污泥单独燃烧和煤混合燃烧都具有更好的燃烧特性，能替代燃料使用。
3 结语
城市污水处理厂污泥资源化利用在我国已经有超过20年的历史，自20世纪80年代初，第一座城市污水处理厂天津纪庄子污水处理厂建成投产后，污泥既由附近郊区的农民用于农田。而本文主要对好氧堆肥、污泥制砖和污泥燃料化技术的研究现状进行了阐述，以期为提高城市污水处理厂污泥资源化的效率，提供一些有益的参考。
参考文献
[1]陶娟娟.淮南市污水厂污泥资源化利用研究[D].安徽理工大学，2012.
[关键词]城市污泥；污泥处理处置；污泥利用
中图分类号：TD353.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0079-01
前言：
据全国日统计污水排放量达13.4×105万吨. 经处理后约0.5%～1.0%的转化为固态凝聚沉下来形成污泥。污泥的成分很复杂，是由多种生物 形成的菌胶体与其吸附的有机物、无机物组成的集合 ，除大量的水分外这含有难降解的有机物、重金 属、盐类及病原微生物和寄生虫等.大量的未经处理的城市污泥任意排放对环境造成新的污染. 城市污 泥处理费用相当昂贵，与污水处理费用基本相当.因而如何将大量的成分复杂的城市污泥无害化、资源，已成为全世界较为关注的问题。
1、污泥对环境的影响
尽管污泥含丰富的养分，但也含有大量病原菌、寄生虫、铜、铬、汞等重金属，盐类以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物，这些物质对环境和人类以及动物健康有可能造成较大的危害
2 污泥的脱水
从污水处理厂排出的污泥和城市沟河溏清淤产生的污泥，由于含水量高、体积庞大，容易腐败发臭不利于运输和处置。常常需要进行脱水，污泥脱水主要降低污泥的含水率，减少污泥的体积，降低运输成本。污泥脱水浓缩后可利用物质的含量相对增高，有利于污泥的后续处置和利用。
2.1 机械脱水
机械脱水是使用各种机械将污泥中水份除去.常用机械有真空过滤机、板框过滤机、带压压滤机、离心机等.
2.2 自然干燥
自然干燥是利用太阳能将污泥脱水、干化的方式。传统的方法一般采用干化床。这种方法适用干燥气候，占地面积较大，易给周围环境带来卫生隐患。
利用芦苇编织物进行污泥脱水试验。芦苇编制一定规格“容皿”，置于硬化的地面（水泥地面）上再将污泥移入。芦苇编织物起“格栅”作用。这种污泥脱水方法可将污泥中干固体含量由排出时的1%左右增加到50%。这种利用芦苇编织物进行污泥干燥，不需要电能，也不需要其它物质消耗，是一种可持续的过程。这种污泥脱水方法缺点是占地面积较大，地面必须硬化防止引起地下水污染。
3、污泥的预处理
污泥主要来源于污水处理厂， 刚排出的污泥中含有诸多的有害成为，且体积庞大，如果直接处理会有一定的难度，因此在对污泥进行环保化处理之前会对其进行预处理， 污泥的预处理方法主要包括污泥的稳定化、消化、热处理、脱水等处置方式，最终达到降低污泥中微生物含量、杀菌减量化的目的。此外，经过预处理的污泥的成分、性质发生改变，有利于后续能源和资源的再利用。
3.1 污泥的稳定
污泥脱水后仍含较高的水份、大量的有机物和病原菌。污泥稳定是充分利用污泥中的微生物降解污泥中的有机物质进一步减少污泥中的含水量，杀灭污泥中病原菌，消除臭味，使污泥中的各种成分处于一种相对稳定的状态。污泥稳定的主要方法有：污泥堆肥化（污泥堆沤）、干燥、厌氧消化等。
3.2 污泥堆肥化
污泥堆肥实质是利用污泥中的好氧微生物进行好氧发酵的过程。把污泥按一定比例与各种植物残体（秸杆、稻草、树叶等）、生活垃圾等混合，借助混合微生物群落地湿润环境中对有机物进行氧化分解，把有机物转化为类腐殖质。经堆肥处理的污泥质地疏松阳离子代换量显著增加，溶重减少，可被植物利用的成分增加，病原微生物被杀灭。
3.3 干燥
干燥是将已脱水的污泥进一步降低其含水量，便于储存和运输，避免因微生物的作用发霉变臭，使污泥处于稳定状态。
干燥工艺除了最简单的日晒外，常用的是热干燥技术。热干燥过程也就是对污泥进行灭菌处理的过程。若干燥温度大95℃。完全可以达到杀灭病原菌的卫生要求。干燥后污泥含水率在10%左右（含水率小于23%时就能完全抑制微生物的活性）。所以干燥使污泥处于稳定状态。干燥使污泥性能全面改善，干燥后的污泥仅是最初污泥量5～10%，有机质比重增加，发热值提高，相当劣质煤，提高了污泥的有效利用的价值。
3.4 厌氧消化
厌氧消化也是污泥处理中较为普遍采用的污泥稳定技术。一般是在密闭的消化池30℃条件下贮存一个月。主要是通过兼性厌氧微生物和厌氧微生物的作用，使污泥有机物分解，最终生成象甲烷等为主的气体物质，或可被植物吸收利用的简单物质。这种厌氧消化污泥产生的可燃性物质可作为能源用于发电及其他领域。利用这种方法稳定城市污泥无论是在运行管理还是在经济效益方面具广阔前景。
4 城市污泥的有效利用
根据城市污泥主要成分监测和已报道过的城市污泥成分分析，城市污泥实施有效利用主要有污泥土壤施用和污泥焚烧。
4.1 污泥堆肥土壤施用
城市污泥一般重金属及其他有毒成分都很低，并且含N、P等农作物生长所必需的物质。污泥中有机腐殖质是良好的土壤改良剂。将污泥土壤施用有良好的环境效益和经济效益。污泥土壤施用按含水量不同分为污泥堆肥肥料和干燥污泥肥料。影响污泥土壤施用的主要因素是：污泥可能引起重金属后污染，污泥中难降解的有机物及N、P的流失对地表水和地下表的污染。
近年来众多研究表明，城市污泥中重金属含量呈下降趋势。若严格控制污泥堆肥质量合理施用的情况下，一般不会对土壤和作物产生造成重金属污染。不会影响植物安全和生物食物链的安全。通过对污泥堆肥作为园林绿地肥料的研究表明，将污泥与生活垃圾1：1混合堆沤处理既提高了有效成分的含量，又消除了污泥的臭味，降低了有害物质的含量，非常适用于城市园林绿化。通过对园林绿地施用污泥堆肥对环境影响的研究污泥堆肥施用主要引起硝酸盐的增加。但严格控制污泥质量和施用量（60吨/公顷），不会对地表水及地下水造成影响。研究表明，污泥堆肥施用既可改良土壤，尤其是扰动土地，效果 更为显著，又可增加肥力，提高植物产量和品质。
4.2 污泥的焚烧
污泥中含有一定量的有机成分，经脱水干燥可用焚烧处理。干燥污泥接近于劣质煤，焚烧从技术要求来说比垃圾焚烧简单，但为防止污泥焚烧过产生二恶英等有毒气体。焚烧温度应高于850℃.污泥焚烧所产生的焚烧灰具有较好的吸水性、凝固性。
最近有人将污泥中加入引然剂、催化剂、固硫剂等添加剂制成合成燃料，用于工业和生活锅炉的燃料（目前处于实验阶段）。若能符合锅炉要求和环保要求，这将是一种污泥有效利用的理想途径。
4 结论
城市污泥处理处置及其无害化，作为再生资源进行有效利用是全球共同关注的问题。一种有效的污泥处理处置方法应当兼顾到生态环境效益、社会 效益和经济效益的均衡。对于我们这样一个农业国家，经济基础较为薄弱，将污泥制成污泥复合肥料用 于植物造林、园林绿化、农业种植、土地改良等。污泥 堆肥高水平采用大规模的机械化生产保证污泥堆肥质量增加污泥肥诳降低有害物质含水量量。为加大污泥土壤施用，一方面要加强基础性研究，确定科学的施用量，制定污泥安全标准，防止对土壤、地下水、地表水、植物、造成污染，另一方面要采取切实的管理措施，严格控制污泥堆肥质量，采取有效监控措施，防止重金属污染。
参考文献
[1] 李兵，尹庆美，张华等.污泥的处理处置方法与资源化[J].安全与环境工程， 2004，11（4）：52-56.
关键词：氧化铝 零排放 资源化 再生水 赤泥回水
1 前言
贵州铝厂氧化铝厂始建于1958年，设计产能每年40万吨，外排含碱废水一直是困扰我厂的一个重大环境污染问题，其对周围3乡12村的农田以及下游麦架河及猫跳河流域均造成不同程度的污染，同时也造成了大量的碱流失和水资源的浪费，为消除污染，实现国家“一控双达标”（即所有企业污染物的排放必须在2000年底实现达标排放）的目标，根据我厂实际情况，经大量的调查、论证，大胆地提出了具有创新性的课题---氧化铝废水“零排放”技术开发与研究。 2 废水的来源及特征
氧化铝厂外排废水主要来源于生活污水（澡堂、厕所、宿舍、办公室排水）、生产废水（冲洗地坪、设备等）、设备冷却水、雨排水、外单位排水（热电厂软水站排水及冲灰渣水、轻研所排水等）、工艺管道及设备的跑、冒、滴、漏等；具有总排水量大、不稳定的特点（见表1）；其主要污染因子为悬浮物（200～500mg/l）；碱（PH值达8～12）。 表1 1990～1997年氧化铝废水及污染物排放统计 年
度 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 废水排放量 / 万m3 501.21 433.65 421.65 445.69 316.05 335.58 319.74 247.39 碱流失量 / t 14543 4117 4106 3222 3061 2931 2754 2440 悬浮物排放量 / t 2506 2168 2108 2228 1580 1896 1640 898 3 技术改造方案实施
本课题是一项综合性的技术开发项目，其设计思路为：（1）治理污染源，对重点车间设备进行防跑碱改造，以降低废水含碱浓度；（2）对水质要求高的设备冷却水，采用自身循环，以减少废水排放量；而对水质要求不高的设备冷却水、有条件的生产用水点等，全部使用再生水代替工业新水；（3）充分利用赤泥回水、蒸发坏水代替工业新水，并保证赤泥回水量≥赤泥附液量；（4）根据生产实际情况以及《贵州铝厂工业用水标准》，采用经济实用的方法进行废水处理。
3.1抓源治本，降低废水含碱浓度
在氧化铝生产过程中，难免有高浓度的含碱废水进入排水系统，使废水含碱度升高，影响再生水回用。因此，加强和完善管理及设备维护，对重点车间进行防跑碱设施改造，是降低外排废水含碱浓度的关键。首先在工艺上采用新工艺、新技术（如水泵采用先进的机械密封替代传统的填料密封，用密封性能较好的浆液阀、注塞阀替代传统的闸阀、截止阀等）；其次对各生产车间大型槽罐（如沉降槽等）增设防跑碱围子，将泄漏的高浓度含碱污水引入污水槽后再返回工艺流程，有效的防止碱液外泄。具体治理方案见图1。 3.2完善改造部分设备冷却水，减少废水排放量
对水质要求较高的回转窑托轮、排风机、煤磨、格子磨、管磨、溶出磨等设备冷却水，原设计均用工业新水冷却后直接排放（排水量100～200 m3/h）。为减少废水排放量，进行相应的改造。
3.2.1窑磨循环水系统的改造
针对烧成车间煤磨、排风机、烧成窑托轮以及熟料溶出磨、配料格子磨、管磨等设备相对集中的特点，将这些设备的冷却水集中回收循环使用，形成独立的窑磨循环水系统，有利于管道铺设和经济运行。
3.2.2焙烧窑托轮、风机冷却水改造
焙烧车间焙烧窑托轮、风机冷却水耗水量约40～80 m3/h，由于采用单一水源——工业新水供水，一旦发生停水事故，焙烧窑就停运。根据生产实际情况，充分利用现有空压循环水系统的富余能力供水，将焙烧窑托轮、风机冷却水纳入空压循环水系统，不增加水泵开启台数，而且改造时保留原有工业水供水流程，形成双水源供水，不仅减少了废水的排放量，而且提高了供水的可靠性，保证了焙烧窑可靠稳定地运行。
3.3污水处理系统完善改造
氧化铝废水“零排放”技术开发与研究中，废水的再生处理、循环利用，是实现废水“零排放”的基础。原污水处理系统将废水处理后作为全厂循环水和烧成循环水的补水，沉淀池底流利用虹吸泥机吸出，但实际排放的废水量远远大于循环水的补水量，加之原设计中只有一个平流沉淀池，当吸泥机出现故障或清理沉淀池时，整个污水处理系统就停止工作，大量废水直接排入环境，改造前流程见图2。因此，有针对性的对污水处理系统进行了完善改造。 3.3.1污水处理系统沉淀池改造 据测定统计，现有的一个污水平流沉淀池的处理能力(最大处理能力Q=500 m3/h)远不能满足生产需求，故新建平流沉淀池一个。
新建平流沉淀池核算：有效水深H=3m、池宽B=9.2m、池长L=40m，污水在沉淀池中的沉降时间2.2h（t = H×A/Q，A为沉降面积），其长宽比L/B = 4.35＞4 ，能确保污水在池内均匀分布。
平流沉淀池水力条件复核：
水流截面积ω=3×9.2=27.6m2；
水池湿周 x = 9.2+3×2=15.2m；
水力半径R =ω/x=27.6÷15.2=1.82m；
水平流速v =Q/ω=500÷27.6÷3600=5.03×10-3 m/s；
弗劳德数Fr=v 2/R·g =(5.03×10-3)2/1.8×9.18=1.41×10-6 。
由计算结果看出，改造后的沉淀池完全满足普通平流池的设计参数要求。
新建平流沉淀池的底流污泥采用虹吸泥机连续排放，平均污泥流量80 m3/h左右。改造后的两个平流沉淀池，随废水量的变化既可互为备用又可同时运行，其最大处理能力为1000 m3/h。
3.3.2废水总排放口完善改造
原废水总排放口是氧化铝厂所有废水的唯一汇水点，需考虑完善有效的防洪措施，同时也是污水处理系统理想的污水源取水点，为满足废水“零排放”和泄洪要求，在总排口与洗马河的汇合口安装两个闸板对总排截流，又作雨季泄洪用；废水全部引入污水泵房送平流沉淀池。由于生活污水中有大量的漂浮物，在污水泵房集水池前安装1台可升降式人工格栅和2台链式机械格栅，避免了较大的漂浮物进入污水源泵和平流沉淀池，如图3。 3.3.3沉淀池污泥处理流程改造
在污水处理系统的改造中，沉淀池污泥的处置是系统能否正常稳定运行的关键。原设计对沉淀池污泥投加聚丙烯酸钠，在浓缩槽中经2h沉淀后，送至二赤泥贮槽与赤泥一起送赤泥堆场。但实际运行受二赤泥外排贮槽控制性较差和输送量不稳定等因素的影响，污泥浓缩系统的稳定性和可靠性得不到保证。另外，受污泥输送流程的影响，虹吸泥机时常间断运行，造成虹吸泥机堵塞，使污水处理系统不能正常工作。为此，对平流沉淀池污泥处置作了如下改造，见图4。
氧化铝生产过程中，排弃的赤泥，需用热水(300 m3/h)洗涤，原利用全厂循环水在脱硅热水槽中加热后洗涤赤泥，由于该流程对水质的要求不高。故改用未浓缩的平流沉淀池底流送脱硅热水槽代替部分全厂循环水加热后用于赤泥洗涤。该方法彻底打破传统设计的束缚，充分利用本厂生产工艺特点，创造性的把污泥处置与生产工艺流程有机的结合起来。运行1年多来，用平流沉淀池的底流代替部分循环水参与洗涤赤泥，并随赤泥一起沉降后送赤泥堆场，对赤泥的输送系统不产生任何波动，同时还解决了虹吸泥机因间断运行造成虹吸管易堵塞的难题.由于简化了流程，节省了对污泥浓缩、絮凝沉降、干化等一系列的设备投资、管理和运行维护费用，达到了污泥处置经济运行的目的，为污水处理系统稳定运行提供了保证；同时在国内同行业中开创了先河，摸索出一条经济处置氧化铝废水沉淀污泥的新途径，具有极高的推广运用价值。
3.3.4增设沉砂池及配套设施 氧化铝厂的排水系统为“合流制”，污水中夹带大量砂石，易造成虹吸泥机堵塞或因砂石比重较大无法排出而在平流沉淀池内淤积。所以在平流沉淀池的前端增设了两个沉砂池，投用1年多来虹吸泥机运行正常，沉淀池清池周期明显延长。
3.3.5氧化铝废水的深度净化 要使氧化铝废水达到“零排放”，就意味着所有废水经处理后必须全部回用，而处理后再生水水质的好坏是循环使用的基本前提。根据《贵州铝厂工业用水标准》，以及氧化铝厂各再生水用水点的实际情况，对再生水进行深度净化处理的目的是降低再生水的悬浮物浓度（≤20mg/l）。经多次考查、论证并结合本厂污水处理系统的特点，增加了四套高效纤维过滤器及配套设施，对再生水进行深度净化处理。扩建改造后的污水处理系统流程见图5。 3.4 开发利用再生水，提高循环利用率
从我厂废水的排放特点来看，要使氧化铝废水实现“零排放”，必须消化大量生活污水和外单位排水，因此，大力开发再生水的使用极其关键。 表2 工业新水与再生水水质对比 项目 沉淀池进口 沉淀池溢流 清水池 工业新水 硬度（度） 47.18 18.65 7.74 11.9 PH值 8.299 8.795 9.43 7.0 NT（g/l） 0.113 0.168 0.238 0.07
从表2看出，经沉淀处理后的再生水，除含碱浓度略高外，硬度比工业新水还小，所以在某些对碱度要求不高的场所，完全可用再生水替代工业新水，这不仅可以节约工业新水用量，还能减缓管道和设备的结垢。经大量反复试验，主要从以下方面进行改造。
3.4.1完善再生水输送管道 充分利用原有废弃的工艺物料输送管道，完善再生水输送管网改造，形成全厂范围内的再生水树状输水管网布局。安装2台再生水中间加压管道泵。
3.4.2普通场所的供水改造 厕所、各车间地坪冲洗用水、清理车间洗车场冲洗工艺车用水等，全部改为用再生水代替。
3.4.3再生水用于部分生产设备 泵在氧化铝工艺生产过程中扮演了极其重要的角色。据统计我厂仅泵的耗水量就达80～100 m3/h，将所有泵的引水全部改用再生水代替工业新水。
3.4.4再生水代替工业新水补水 氧化铝生产过程中，需要大量的碱，用含碱的再生水代替工业新水，不但节约工业新水，还可减少碱的损失，逐步降低再生水的含碱浓度（至少可在一定浓度范围内形成平衡点）。再生水代替工业新水补水有5种途径：（1）用于全厂循环水池、烧成循环水池补水；（2）用于4#蒸发循环水补水；（3）各车间清洗槽、罐、刷车、冲洗滤布等均改用再生水；（4）用于石灰炉湿式电除尘清灰、石灰炉循环水池补水；（5）用于过滤真空泵循环水池补水，多品种车间热水槽补水。
3.4.5再生水用于洗涤氢氧化铝 由于洗涤氢氧化铝的热水，通常是用“新水+蒸汽”制作而成。经过试验改用蒸发坏水（因蒸发器串料等影响被污染而含碱的蒸汽冷凝水，水温约为70℃）和真空泵使用后的再生水（水温约为40℃），代替原来的新水，这不仅节约了工业新水，还充分利用了余热。该项技术在国内同行业中尚属首创。其流程如图6。
此技术开发项目于1999年9月实施并运行，氧化铝厂中心化验室对再生水用于洗涤氢氧化铝后的产品测定结果表明：用再生水洗涤氢氧化铝成品后，氢氧化铝含水率、附碱等各项指标均达到了规程要求。同年出厂综合氧化铝，二级以上品级率为100%，一级品率为99.13%，一级品率比1998年提高2.81%；2000年出厂综合氧化铝，二级以上品级率继续保持100%，其中一级品率为99.91%，较1999年提高0.78%，且带式洗涤氢氧化铝附碱全年有7个月合格率为100%，年平均合格率为99.83%，创历史最好水平。可见用再生水洗涤氢氧化铝对产品的质量没有任何影响。
3.5充分利用赤泥回水，实现真正意义的“零排放”
由于氧化铝生产过程中排出的赤泥带有一定数量的附着液，随赤泥排至赤泥堆场的水量约为140m3/h，只有将赤泥的附着液全部回收利用，才能达到真正意义的“零排放”。经过增设赤泥回水中间加压及大力开发赤泥回水利用等技术改造项目的实施，使赤泥回水用量逐年增加，现回用量已达180～220m3/h，达到了完全回收赤泥附液的目的，不仅节约了大量新水，同时还可回收大量的碱和氧化铝。
4 氧化铝废水“零排放”技术开发与研究项目运行效果
污水处理效果：“氧化铝废水‘零排放’技术开发与研究”项目的实施，使氧化铝厂污水处理系统能稳定、连续、持久运行，经深度净化后，出水水质悬浮物含量≤20mg/l，达到贵州铝厂工业用水标准；废水处理量及再生水回用量大幅增加，由1997年的140.04万m3，增加到2001年的638.54万m3。
节水减污效果明显：2001年全年用工业新水量382.63万m3，较1997年减少264.47万m3，降低幅度为40.87%；1997年外排废水量247.39万m3，降为2000年底外排废水实现“零排放”。
降低缴纳污水排污费：由1997年的69万元，降为2001年的0.0578万元，降幅达99.92%。
降低环境污染赔偿费：由1997年的32.10万元，降为2001年的23.14万元，降幅达27.91%。
各项环境指标大幅改善：污水排放量、单位产品耗水量等环保指标分别创历史最好水平（见表3）。
2000年顺利通过国家“一控双达标”的验收。 表3 氧化铝厂1997-2001年主要环保指标完成情况 指标名称 单位 1997年 1998年 1999年 2000年 2001年 新水用量 万m3 647.1 639.07 480.67 384.96 382.63 再生水用量 万m3 140.04 271.34 429.67 520 638.54 赤泥回水用量 万m3 116.8 122.61 140 156.68 171.47 污水排放量 万m3 247.39 183.31 96.54 31.22 1.3 单位产品耗水量 m3/T-AO 17.29 15.18 10.32 8.01 7.5
综合效益分析：“氧化铝废水‘零排放’技术开发与研究”项目的实施，实现了废水的“资源化”和真正意义上的废水“零排放”，消除了对周围河流的水体污染与破坏，减少了碱的流失、节约了工业新水用量、降低了氧化铝生产成本，创造出良好的环境效益，同时也产生极高的社会与经济效益。
环境效益：
（1）减少向猫跳河流域排放含碱污水247万m3/a、悬浮物897t/a、碱（折合Na2CO3）1463t/a；
（2）消除了氧化铝厂含碱废水对河流生态环境、农田和饮用水源的污染和影响，有利于农业生产及生态环境的保护和恢复。
（3）对保护长江上游水系和长江流域的生态环境具有重要价值和示范意义。
社会效益：
（1）有利于树立企业良好形象，为企业可持续发展创造有利条件；
（2）有利于密切厂地关系及污染地域社会的安定团结；
（3）有利于改善周围环境，支持地方经济的发展；
（4）为其他企业和同行提供了有益的经验和借鉴。
经济效益：
（1）减少缴纳污水排污费：69万元/年；减少环境污染赔偿费：10万元/年；
（2）回收废水中的碱（折合Na2CO3）：1463t/年，节约费用：176万元/年（Na2CO3按1200元/t计）；
（3）节约新水量247万t/a，节约费用：126万元/年；
（4）每吨废水处理费用按0.30元计，则增加运行成本74万元/年；
年经济效益为：69+10+176+126-74=307万元/年。
（5）环保治理投资621万元。
项目投资回收期：T=K/H
式中，T—投资回收期；
K—投资额；
H—投资项目年收益
T=621/307=2.02（年）。
项目投资利润率：
投资利润率=年利润总额/项目总投资×100%=307/621×100%=49.44%。 5 结论
氧化铝废水“零排放”项目的实施具有以下特点：
（1）对氧化铝废水实行综合治理，分类处置，有创新地进行“零排放”治理研究，做到了真正意义的废水“零排放”，满足了“零排放”平衡条件：总排口外排废水量≤0；
送赤泥大坝赤泥附液量≤赤泥附液回用量（赤泥回水量）。
（2）把废水治理与氧化铝生产工艺有机地结合起来，做到了抓源治本、有的放矢、分类治理、综合处置。并采用新工艺、新技术，大胆创新，经济合理，流程简单实用。
（3）根据再生水用户对水质的不同要求，选择合理的污水处理工艺（沉淀—过滤），实现了废水的经济处理和经济运行。
（4）对重要设备、关键工艺等用水点采用了双水源供水，即再生水与工业新水互为备用，极大的提高了工艺设备的运行可靠性。
贵州铝厂氧化铝废水“零排放”项目的成功，使长期以来一直困扰和制约我厂发展的“氧化铝废水排放”问题得到了彻底的解决，使我厂在开展水资源综合利用以及废水“资源化”方面取得重大进展。在同行业特别是联合法生产氧化铝行业中率先实现了真正意义的废水“零排放”。不仅有着每年300余万元的直接经济效益，而且还有着无法估量的社会效益和环境效益，特别是对改善麦架河及猫跳河流域生态环境，保护长江上游生态环境和防止长江水系的污染恶化有着极为重要的现实意义和极佳的示范作用，同时对地方经济的发展和周边社会的稳定也将产生积极作用，对同类企业有着很好的借鉴和推广应用价值。 参考文献
1 张希衡.废水治理工程.西安冶金建筑学院.1983，3.
以西宁或格尔木污水处理厂的实际工程应用背景为例，污水的处理工艺流程可以表示为如图1所示，来自排污企业的的主污水管道的污水首先进入格间，其中污水中体积较大的污物通过2台粗格过滤，固型废弃物形成栅渣，经过栅渣压实机压实，有螺旋输送机输送到专门容器，外运处理。通过格栅初步处理的污水汇聚到位于全厂区标高的最低点的进水泵房，通过4台大功率水泵将污水提升到高处，这样污水依靠重力作用通过污水处理其他阶段。设置钟式沉沙池，可以将污水中的砂子有效分离，防止其对后继设备的磨损，含水砂子通过吸沙泵泵入入砂水分离器实现砂与水的彻底分离，其中沙子外运处理。经过数次沉淀池分离处理的污水进入厌氧/好氧生物反应池，级A/O池，污水在进入厌氧池中首先进行厌氧处理，厌氧处理后的污水进入两个好氧池中，氧气通过鼓风机经暴光气头定量提供，经过好养生物的作用下，进一步将有害物质处理净化后，污水进入二次沉淀池，经过刮泥桥的运动将浮喳刮入浮喳井，池下部沉降的污泥通过真空吸出部分送回流/剩余污泥泵房，送入到A/O池入口，以保证厌氧池中含有一定量的污泥，余下部分通过剩余污泥泵送入到污泥调节池。污水经过二次沉淀处理后可以达标外排。
2MCGS概述
2.1MCGS简介
MCGS是MonitorandControlGeneratedSystem的英文简写，是基于Windows平台上的快速构造和生成嵌入式计算机监控系统组态软件系统，可运行于MicrosoftWindows95/98/Me/NT/2000/xp等操作系统。具有功能完善、操作便捷、可视性能好、可维护性强等优点，通过MCGS可快速实现现场数据采集与处理，方便的开发前端数据的处理与控制。并通过动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等方式向用户提供其解决工程问题的方案，广泛应用于自动控制领域[3]。
2.2MCGS的系统构成
MCGS系统作为一个检测控制系统，主要包括：组态环境和以及运行环境两部分。组态环境相当于完整的工具软件，可以在电脑上运行，用户可以开展设计和构造，形成属于具有特定功能的应用系统软件。运行环境是一个一个独立运行系统，该系统具有按照组态结果数据库中用户指定的方式完成处理操作，实现用户指定的组态设计目标和功能的可能但运行环境独立存在其本身并没有任何的意义，必须同相应的数据库构成一个整体，只有这样，才可能形成一个真正的用户应用系统，并具有相关的应用价值。组态结果数据库完成了MCGS系统从组态环境向运行环境的链接，相互左右关系如图2所示，两部分互相独立，又紧密相关。
2.3MCGS组态软件的工程简介
MCGS组态软件建立工程包括主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略等构成，其每部分均可独立组态操作，完成各自相应的工作，实现不同的功能[4,5]。(1)主控窗口：又称工程主框架。主控窗口中可以设置一个设备窗口和多个用户窗口，负责调度和管理这些窗口打开或关闭。主要的组态操作包括：定义工程的名称，指定数据库存盘文件名称及存盘时间，编制工程的菜单，设计封面图形，确定自动启动窗口，设定动画刷新周期等。(2)设备窗口：主要功能是连接和驱动外部设备。用户可以通过设备窗口实现配置数据采集与控制输出设备，注册设备驱动程序，定义连接与驱动设备用数据变量等操作。(3)用户窗口：顾名思义，该窗口由用户定义，用于设置工程中人机交互的界面窗口，可以生成各种动画图形，实时显示画面、报警输出、数据与曲线图表等。(4)实时数据库：该数据库是MCGS系统的核心部分，是应用系统各部分制减的数据交换与处理中心，通过实时数据库将MCGS工程的各个部分连接成整体，并通过实时数据库协调各相关部分工作。用户可以通过在窗口内定义需要的类型和名称的变量，用于数据采集与处理、输出控制、动画连接及设备驱动。(5)运行策略：用户为通过运行策略窗口来实现工程运行流程控制所生成的系类功能块的集合，包括编写控制程序，选用各种功能构件等，以便实现数据提取、历史曲线查看、定时器、多媒体输出等功能。目前，MCGS提供了七种类型的策略组成，每种策略组成可以实现一种特定的功能。
3MCGS监控系统组态界面的设计
3.1设备连接操作画面的设计
设备连接：MCGS组态软件中，系统提供了众多参见工控领域设备的驱动程序。该构件可以产生标准的正弦波，方波，三角波，锯齿波信号，同时相应波的幅值和周期均能按用户要求设置。
3.2设备状态监视画面设计
动画连接：MCGS实现图形动画设计的主要方法是将用户窗口中图形对象与实时数据库中的数据对象建立相关性连接，并设置相应的动画属性。在系统运行过程中，图形对象的外观和状态特征，由数据对象的实时采集值驱动，从而实现了图形的动画效果，如图5。
3.3试验分析
污水处理组态监控系统试验运行分析示例，(1)格栅：格栅作为污水处理中的预处理方法，应用广泛，生活污水中含有一些较大的漂浮物，为此首先采用格栅可以有效去除污水中的较大漂浮物，保护后续处理系统稳定运行及汲水泵的安全运转。设计采用格栅，机械清渣，栅距为58mm，机械清渣。(2)集水池提升泵房：污水汇集进入污水处理厂后，由于管网埋深较大，需经泵房提升后进入后续处理工艺。设计采用提升泵房1座，与集水井合建。泵房内设有电动葫芦，以供维修使用。泵房采用半地下结构。泵房长9m，宽8m，高2米。(3)沉砂池：采用沉砂池去除污水中的无机颗粒。设计采用平流式沉砂池，池内水流平行流动。沉砂池设1座，每座尺寸为长13.5m，宽1.5m，高1.6m。(4)曝气池：曝气池利用活性污泥法进行污水处理的构筑物。池内提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。池体一般用钢筋混凝土筑成，平面形状有长方形、方形和圆形等。曝气池设1座，每座尺寸为长69.94m，宽4m，高4.4m。(5)二沉池：二沉池的主要作用是同时满足固液分离和污泥浓缩两方面的要求，是整个活性污泥法中很重要的部分。(6)污泥脱水：污水处理厂污泥二级消化后从二级消化池排除污泥的含水率约95%左右，体积很大。因此为了便于综合利用和最终处置，需对污泥作脱水处理，使其含水率降至60%~80%，从而大大缩小污泥的体积。(7)鼓风机房及变配电室：为保证污水处理装置的稳定运行，设置鼓风机房及变配电室。
4结语
针对污水处理工艺流程，文中运用MCGS软件设计出了较完善的城市污水自动监控系统，完成了系统组态工作。试验运行调试结果分析表明，该开放式组态监控系统人机界面友好，便于客户远程操作和监控管理，组态功能效果明显，达到了预期的监控目标。