調(diào)查研究｜我國重點流域城市污泥有機污染物含量與溯源

水處理網(wǎng)訊:導語：調(diào)研了我國重點流域58座典型污水處理廠污泥的有機污染物含量，并分析了有機污染物的可能來源。結(jié)果表明，污泥中不同有機污染物指標按照含量平均值排序依次為礦物油>可吸附有機鹵化物>揮發(fā)酚>總氰化物>多環(huán)芳烴>苯并(a)芘>多氯聯(lián)苯，其中礦物油、多環(huán)芳烴、可吸附有機鹵化物、揮發(fā)酚含量超過各項泥質(zhì)標準限值的頻率均高于5%，尤其是礦物油含量超過農(nóng)用A級泥質(zhì)標準的頻率達到了36%;總氰化物和苯并(a)芘超標頻率相對較低;多氯聯(lián)苯的檢出率較低，且檢出含量均不超過0.2mg/kg，滿足泥質(zhì)標準的要求。污泥中有機污染物主要來自石油化工、機械加工、造紙、紡織、電鍍、焦化、化工等行業(yè)排放的工業(yè)廢水。

作者簡介：張辰(1964-),男, 江蘇吳縣人，本科，高級工程師(教授級)，上海市政總院總工程師，從事給排水工程研究和設(shè)計工作。

隨著我國污水處理設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，伴隨產(chǎn)生的污泥量日益增加，2016年我國城鎮(zhèn)污泥產(chǎn)量已達到4300萬噸(以含水率80%計)，污泥處理處置所面臨的問題越來越嚴峻。泥質(zhì)是制約污泥資源化利用和安全處置的主要因素，長期以來國內(nèi)外對于城市污泥中重金屬含量、分布以及環(huán)境風險的研究較多，而對于有機污染物分布狀況的研究較少。雖然我國系列泥質(zhì)標準明確規(guī)定了污泥中礦物油、揮發(fā)酚、總氰化物、苯并(a)芘、多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴等有機污染物的限值，但是受制于檢測能力和重視程度，鮮有污泥的產(chǎn)生、消納或者監(jiān)管單位對有機污染物含量進行監(jiān)測，導致標準難以有效執(zhí)行。

石油化工、煉焦、造紙、化工、農(nóng)藥、瀝青加工等行業(yè)的廢水是城市污水中有機污染物的重要來源。污水處理的不同階段對有機污染物的作用不同，一般在一級處理過程中主要通過吸附作用去除有機污染物，在二級處理過程中則通過生物降解作用去除。而低水溶性的礦物油、多環(huán)芳烴等有機污染物在辛醇/水之間的分配系數(shù)很大，易被污泥吸附，難被生物降解，導致污水中的有機污染物高度富集于污泥中。污水處理廠服務范圍內(nèi)的工業(yè)企業(yè)類型、清潔生產(chǎn)水平、廢水預處理工藝、排水體制等存在差異，污泥中有機污染物成分和含量也會有所不同。本研究調(diào)研了我國重點流域典型城鎮(zhèn)污水處理廠污泥中有機污染物的含量特征，并分析了其潛在來源，以期為污泥的資源化利用提供參考。

1 研究方法

1.1調(diào)研范圍

本研究調(diào)研范圍覆蓋太湖、巢湖、海河、遼河、滇池和三峽庫區(qū)及上游等6大流域，包括上海、常州、嘉興、太倉、無錫、合肥、天津、唐山、赤峰、昆明、重慶等11座城市的58座城鎮(zhèn)污水處理廠(見表1)，總設(shè)計污水處理能力為983萬噸/日，實際污水處理能力853萬噸/日。

1.2取樣與檢測方法

本研究于2014年6月至2015年6月對調(diào)研范圍內(nèi)污水處理廠所產(chǎn)生污泥進行了現(xiàn)場取樣，取樣點位于各廠污泥脫水機房出泥口，取樣次數(shù)為1～3次(若進水中工業(yè)廢水比例較高，則在不同時間多次取樣，檢測數(shù)據(jù)取平均值)，樣品質(zhì)量不小于1kg，所有污泥樣品均送往CMA認證的第三方實驗室檢測，檢測項目和檢測方法見表2。

2 有機污染物含量調(diào)研

2.1含量特征

調(diào)研范圍內(nèi)污水處理廠污泥有機污染物含量統(tǒng)計分析結(jié)果見表3。礦物油在所有污泥樣品中均有檢出，總氰化物、多環(huán)芳烴、可吸附有機鹵化物的檢出頻率均超過了50%，苯并(a)芘和多氯聯(lián)苯的檢出頻率相對較低。不同種類有機污染物在污泥中的含量存在顯著差異，按照平均值大小排序依次為：礦物油>可吸附有機鹵化物>揮發(fā)酚>總氰化物>多環(huán)芳烴>苯并(a)芘>多氯聯(lián)苯。其中，各項指標的中值均遠小于平均值，表明不同來源污泥有機污染物含量差異較大，平均值受少部分較大數(shù)據(jù)影響顯著。

2.2累積頻次分布

(1)礦物油

污泥中礦物油含量分布特征曲線見圖1。礦物油含量平均值為1090mg/kg，其中80%置信區(qū)間內(nèi)污泥礦物油含量為38 mg/kg～2340mg/kg，平均值為479mg/kg。礦物油含量高于500mg/kg的污泥樣本比例為36%，高于3000mg/kg的污泥樣本比例為9%。