呼和浩特城區城鎮污水處理廠污泥中污染因子特征分析

孫向田　孫冰

摘要：污泥作為污水處理后大量污染因子的濃縮聚集體，其有效安全的處置是防止二次污染發生的必然要求。本次研究在2015-2019年對呼和浩特城區5家城鎮污水處理廠所產生的污泥進行采樣監測，分析污泥泥質的污染因子污染狀況及其污染分擔情況，發現各污染因子質量濃度與其平均值在年際間無顯著性差異，總銅、總鎘、總汞的年度平均值變異系數較大。污染因子中礦物油、揮發酚的污染分擔率為前兩位，為本次研究所涉及的城鎮污水處理廠污泥泥質中的主要污染因子。

關鍵詞：呼和浩特;城鎮污水處理廠;污泥;污染因子

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）06-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.093

Analysis of pollution factor characteristics in sludge in urban sewage treatment plant in Hohhot

Sun Xiangtian，Sun Bing

（Hohhot Ecological Environment Monitoring Station of Inner Mongolia Autonomous Region，Hohhot Inner Mongolia 010030，China）

Abstract： Sludge， as a concentrated aggregate of a large number of pollution factors after sewage treatment， is an inevitable requirement to prevent secondary pollution. In 2015-2019， the study sampled and monitored sludge from five urban sewage treatment plants in Hohhot City， analyzed the pollution factor pollution status of sludge mud and its pollution sharing， and found that there was no significant difference between the quality concentration of each pollution factor and its mean， total copper， total cadmium， The annual average variation coefficient of total mercury is large. The pollution sharing rate of mineral oil and volatile phenol sylph in the pollution factor is the first two， which is the main pollution factor in the sludge sludge of urban sewage treatment plant involved in this study.

Keywords： Hohhot;urban sewage treatment plants;sludge; pollution factors

城鎮污水處理廠污泥是污水處理后的產物，是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體。隨著城市規模不斷擴大和生活污水收集率的提高，城市污水處理廠的污泥產生量大幅增加，而污泥作為污水處理后大量污染因子的濃縮聚集體，其有效安全的處置是防止二次污染發生的必然要求。本次研究在2015-2019年對呼和浩特城區5家城鎮污水處理廠所產生的污泥進行采樣監測，分析污泥泥質的污染因子污染狀況及其污染分擔情況，為污泥的有效處置提供基礎數據和評價支持。

1 分析方法

1.1 采樣方法

2015—2019年，選擇呼和浩特市區內具有共約50萬噸/日生活污水處理能力的5家城鎮污水處理廠所產生的污泥進行采樣，每年于各污水廠污泥壓濾機后采樣1-2次，多點采集，每次采樣量不少于1kg。

1.2 檢測方法

檢測項目包括pH值、含水率、總銅、總鋅、總鉛、總鎘、總鎳、總鉻、總砷、總汞、總氰化物、揮發酚、礦物油。檢測方法采用《城市污水處理廠污泥檢驗方法》（CJ/T221-2005）中規定的方法， 其中pH值使用電極法測定;含水率使用重量法測定;礦物油使用紅外分光光度法測定;揮發酚根據蒸餾后4-氨基安替比林分光光度法測定;總氰化物根據蒸餾后異煙酸-吡唑啉酮分光光度法測定;總銅、總鋅、總鉛、總鎘、總鎳使用常壓消解后原子吸收分光光度法測定;總鉻使用常壓消解后電感耦合等離子體發射光譜法測定;總砷、總汞使用常壓消解后原子熒光法測定。

1.3 數據分析方法

參照《城鎮污水處理廠污泥泥質》（GB 24188-2009），按單因子污染指數法計算主要污染物污染分擔率。計算公式如下：

（1） ? ? ? （2）

2 結果分析

2.1 污泥泥質中污染因子污染特征分析

根據檢測結果，2015—2019年，5家城鎮污水處理廠污泥的含水率測定值范圍為50.2%-76.7%，pH測定值范圍為6.18-7.77。其他污染因子檢測結果統計見表1。污染因子質量濃度年度均值與5年平均值比率變化見圖1。

根據表1可以發現，參照《城鎮污水處理廠污泥泥質》（GB 24188-2009），礦物油質量濃度均值超過標準限值，揮發酚質量濃度存在超過標準限值情況，重金屬元素、總氰化物質量濃度極大值均低于標準限值，因此次研究的各污水處理廠進水基本來源于生活污水，出現上述情況可能與呼和浩特城市生活污水來源有關。本次研究所涉及的重金屬元素按質量濃度均值排序為總鋅>總銅>總鉻>總鎳>總鉛>總砷>總汞>總鎘。同時通過圖1可知，各污染因子年度質量濃度均值與5年平均值比率在0.69-1.64之間，經檢驗，各污染因子質量濃度與其平均值在年際間無顯著性差異（置信區間為95%）。其中總銅、總鎘、總汞的年度平均值變異系數較大，分別為36.3%、24.3%、23.9%，其他污染因子的變異系數為10.7%-20.3%。重金屬元素總量在2017年為最大值，可能為呼和浩特城區2017年加大污水收集管網布設，污水收集率的增加及新鋪設管網中部分金屬元素的影響所致。

2.2 污泥泥質的污染因子污染分擔率分析

通過表2可以發現，污染因子中礦物油、揮發酚的污染分擔率為前兩位，分別為0.572、0.197，礦物油因超過標準限值，分擔率最高，污染風險大。其他污染因子污染分擔率為0.008-0.053，參照《城鎮污水處理廠污泥泥質》（GB 24188-2009），污染風險較小。所研究的重金屬元素中，污染分擔率排序為總鎳>總鋅>總銅>總砷>總鉻>總汞>總鉛>總鎘。據此可以說明，礦物油、揮發酚為本次研究所涉及的城鎮污水處理廠污泥泥質中的主要污染因子，在進一步的污泥穩定化處置中應重點關注。同時，城市生活污水來源中油類污染物的控制可作為污泥中污染物減量化處理的有效手段。

3 結論

礦物油質量濃度均值超過《城鎮污水處理廠污泥泥質》（GB 24188-2009）標準限值，揮發酚質量濃度存在超過標準限值情況，重金屬元素、總氰化物質量濃度極大值均低于標準限值。本次研究所涉及的重金屬元素按質量濃度均值排序為總鋅>總銅>總鉻>總鎳>總鉛>總砷>總汞>總鎘。各污染因子質量濃度與其平均值在年際間無顯著性差異，總銅、總鎘、總汞的年度平均值變異系數較大，分別為36.3%、24.3%、23.9%。污染因子中礦物油、揮發酚的污染分擔率為前兩位，為本次研究所涉及的城鎮污水處理廠污泥泥質中的主要污染因子。

參考文獻

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收稿日期：2020-05-25

作者簡介：孫向田（1973-），男，漢族，內蒙古呼和浩特人，碩士研究生，高級工程師，研究方向為環境監測。

通訊作者：孫冰（1979-），男，漢族，內蒙古呼和浩特人，碩士研究生，高級工程師，研究方向為環境監測。