導語：污泥產量可根據經驗污泥產率（即萬噸污水產生的絕干污泥量）和污水處理量進行計算，其關鍵在于計算參數的選擇,選擇不當極易產生顯著的偏差。然而，我國在污泥產率方面的研究較少，積累的污泥產率數據不多，難以為設計提供有效的支持與指導。對我國重點流域具有代表性的城鎮污水處理廠（11座城市106座典型污水處理廠）污泥產量進行了調研，全面分析了經驗污泥產率的整體特征、地域差異、季節波動、工藝差異和規模差異等。結果表明，調研范圍內污水處理廠污泥產率平均值為1.62tDS/萬m3，其中合肥、昆明和天津污泥產率相對較低，其余城市污泥產率較高。不同月份污泥產率波動較大，且呈現出了顯著的季節規律性，冬季和春季污泥產率較高，夏季和秋季污泥產率相對較低。采用AAO/AO和氧化溝工藝的污水處理廠污泥產率顯著高于采用SBR和MBR工藝的污水處理廠，出水執行一級A和一級B標準的污水處理廠污泥產率高于執行二級標準的污水處理廠，規模較大的污水處理廠污泥產率低于規模較小的污水處理廠。

1 研究方法

本研究調研時間跨度為2012年1月至2014年12月，調研范圍覆蓋太湖、巢湖、海河、遼河、滇池和三峽庫區及上游等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106座城鎮污水處理廠（見表1），總設計污水處理能力為1519萬m3/d，實際污水處理能力1264萬m3/d，污泥年產生量為313萬噸（含水率80%），污水處理能力和污泥產量均達到全國總量的10%。污水水量、污水水質、污泥產量和污泥含水率等數據均來自所調研污水處理廠的運行日報表。

表1 調研范圍內污水處理廠分布

經驗污泥產率采用公式（1）進行計算。

其中，Y——經驗污泥產率，tDS/萬m3；M——脫水污泥產量，t/d；ω——脫水污泥含水率，%；Q——污水處理量，萬m3/d。

2 結果與分析

2.1 整體特征

調研范圍內106座污水處理廠經驗污泥產率分布特征見圖1，經驗污泥產率平均值為1.62tDS/萬m3，其中80%置信區間內污水處理廠經驗污泥產率為0.91~2.41tDS/萬m3，平均值為1.57tDS/萬m3，不同廠污泥產率差異較大。

圖1 污泥產率分布特征

不同污水處理廠進水中污染物濃度差異較大，以萬噸污水產泥量核算的經驗污泥產率，在不同廠間進行比較時具有一定局限性。因此，本研究進一步分析了去除單位質量BOD5產生的污泥量（簡稱“BOD5污泥產率”），其分布特征見圖2。BOD5污泥產率平均值為1.34kgDS/kgBOD5，其中80%置信區間內污水處理廠BOD5污泥產率為0.64~2.17kgDS/kgBOD5，平均為1.28kgDS/kgBOD5。

圖2 BOD5污泥產率分布特征

2.2 地域差異

調研范圍中的11座城市的平均污泥產率分布特征見圖3。合肥、昆明、天津等3座城市經驗污泥產率相對較低，平均值均不超過1.50tDS/萬m3；其余城市經驗污泥產率相對較高，平均值為1.65~1.92tDS/萬m3。造成不同城市污泥產率差異的主要原因為進水水質（有機物含量、懸浮固體含量）的不同，影響進水水質的因素包括：排水體制、管網破損程度、工業廢水排放、氣候特征等。

圖3 不同城市污泥產率

2.3 季節波動

調研范圍中的106座污水處理廠，2014年最大月與最小月污泥產率比值分布特征見圖4，不同月份污泥產率波動較大，最大月與最小月污泥產率比值的平均值為2.92，其中80%置信區間內最大月與最小月污泥產率的比值為1.57~4.71，平均值為2.54。

圖4 污泥產率變化系數分布

大部分進水以生活污水為主的污水處理廠，污泥產率均呈現出了顯著的季節規律性，冬季（12月~2月）和春季（3月~5月）污泥產率較高，夏季（6月~8月）和秋季（9月~11月）污泥產率相對較低。其中，春季污泥產率最高，平均值約為1.79tDS/萬m3；秋季污泥產率最低，平均值約為1.52tDS/萬m3，春季污泥產率比秋季高出了20%。

污泥是污水處理過程中伴隨產生的副產物，主要來自于兩方面：①污水中懸浮固體的吸附沉淀作用；②微生物降解有機物過程中自身的增殖作用。經驗污泥產率受諸多因素綜合影響，其中最主要的影響因素為污水處理廠進水水質（懸浮固體含量和有機物含量等）和生物處理系統運行條件（溫度、污泥齡、有機負荷等）。一方面，我國大部分進水以生活污水為主的污水處理廠，進水SS和BOD5具有顯著的季節規律性，冬春季節進水SS和BOD5濃度較高，而夏秋季節進水SS和BOD5較低，這可能是污泥產率呈現季節性波動的主要原因。另一方面，污泥產率與水溫呈負相關性，我國大部分區域四季分明，溫度季節變化顯著，污泥產率伴隨溫度相應發生變化，這可能是污泥產率呈現出季節規律性的另一原因。

2.4 處理工藝

編輯：趙凡