呼和浩特城区城镇污水处理厂污泥中污染因子特征分析
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作者:孙向田 孙冰
摘要：污泥作为污水处理后大量污染因子的浓缩聚集体，其有效安全的处置是防止二次污染发生的必然要求。本次研究在2015-2019年对呼和浩特城区5家城镇污水处理厂所产生的污泥进行采样监测，分析污泥泥质的污染因子污染状况及其污染分担情况，发现各污染因子质量浓度与其平均值在年际间无显著性差异，总铜、总镉、总汞的年度平均值变异系数较大。污染因子中矿物油、挥发酚的污染分担率为前两位，为本次研究所涉及的城镇污水处理厂污泥泥质中的主要污染因子。
关键词：呼和浩特;城镇污水处理厂;污泥;污染因子
中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：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
城鎮污水处理厂污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。随着城市规模不断扩大和生活污水收集率的提高，城市污水处理厂的污泥产生量大幅增加，而污泥作为污水处理后大量污染因子的浓缩聚集体，其有效安全的处置是防止二次污染发生的必然要求。本次研究在2015-2019年对呼和浩特城区5家城镇污水处理厂所产生的污泥进行采样监测，分析污泥泥质的污染因子污染状况及其污染分担情况，为污泥的有效处置提供基础数据和评价支持。
1 分析方法
1.1 采样方法
2015—2019年，选择呼和浩特市区内具有共约50万吨/日生活污水处理能力的5家城镇污水处理厂所产生的污泥进行采样，每年于各污水厂污泥压滤机后采样1-2次，多点采集，每次采样量不少于1kg。
1.2 检测方法
检测项目包括pH值、含水率、总铜、总锌、总铅、总镉、总镍、总铬、总砷、总汞、总氰化物、挥发酚、矿物油。检测方法采用《城市污水处理厂污泥检验方法》（CJ/T221-2005）中规定的方法， 其中pH值使用电极法测定;含水率使用重量法测定;矿物油使用红外分光光度法测定;挥发酚根据蒸馏后4-氨基安替比林分光光度法测定;总氰化物根据蒸馏后异烟酸-吡唑啉酮分光光度法测定;总铜、总锌、总铅、总镉、总镍使用常压消解后原子吸收分光光度法测定;总铬使用常压消解后电感耦合等离子体发射光谱法测定;总砷、总汞使用常压消解后原子荧光法测定。
1.3 数据分析方法
参照《城镇污水处理厂污泥泥质》（GB 24188-2009），按单因子污染指数法计算主要污染物污染分担率。计算公式如下：
（1） （2）
2 结果分析
2.1 污泥泥质中污染因子污染特征分析
根据检测结果，2015—2019年，5家城镇污水处理厂污泥的含水率测定值范围为50.2%-76.7%，pH测定值范围为6.18-7.77。其他污染因子检测结果统计见表1。污染因子质量浓度年度均值与5年平均值比率变化见图1。
根据表1可以发现，参照《城镇污水处理厂污泥泥质》（GB 24188-2009），矿物油质量浓度均值超过标准限值，挥发酚质量浓度存在超过标准限值情况，重金属元素、总氰化物质量浓度极大值均低于标准限值，因此次研究的各污水处理厂进水基本来源于生活污水，出现上述情况可能与呼和浩特城市生活污水来源有关。本次研究所涉及的重金属元素按质量浓度均值排序为总锌>总铜>总铬>总镍>总铅>总砷>总汞>总镉。同时通过图1可知，各污染因子年度质量浓度均值与5年平均值比率在0.69-1.64之间，经检验，各污染因子质量浓度与其平均值在年际间无显著性差异（置信区间为95%）。其中总铜、总镉、总汞的年度平均值变异系数较大，分别为36.3%、24.3%、23.9%，其他污染因子的变异系数为10.7%-20.3%。重金属元素总量在2017年为最大值，可能为呼和浩特城区2017年加大污水收集管网布设，污水收集率的增加及新铺设管网中部分金属元素的影响所致。
2.2 污泥泥质的污染因子污染分担率分析
通过表2可以发现，污染因子中矿物油、挥发酚的污染分担率为前两位，分别为0.572、0.197，矿物油因超过标准限值，分担率最高，污染风险大。其他污染因子污染分担率为0.008-0.053，参照《城镇污水处理厂污泥泥质》（GB 24188-2009），污染风险较小。所研究的重金属元素中，污染分担率排序为总镍>总锌>总铜>总砷>总铬>总汞>总铅>总镉。据此可以说明，矿物油、挥发酚为本次研究所涉及的城镇污水处理厂污泥泥质中的主要污染因子，在进一步的污泥稳定化处置中应重点关注。同时，城市生活污水来源中油类污染物的控制可作为污泥中污染物减量化处理的有效手段。
3 结论
矿物油质量浓度均值超过《城镇污水处理厂污泥泥质》（GB 24188-2009）标准限值，挥发酚质量浓度存在超过标准限值情况，重金属元素、总氰化物质量浓度极大值均低于标准限值。本次研究所涉及的重金属元素按质量浓度均值排序为总锌>总铜>总铬>总镍>总铅>总砷>总汞>总镉。各污染因子质量浓度与其平均值在年际间无显著性差异，总铜、总镉、总汞的年度平均值变异系数较大，分别为36.3%、24.3%、23.9%。污染因子中矿物油、挥发酚的污染分担率为前两位，为本次研究所涉及的城镇污水处理厂污泥泥质中的主要污染因子。
参考文献
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[3]周梦公，等.延河水质污染现状分析研究[J].环境科学与管理，2016，41（1）：90-93.
收稿日期：2020-05-25
作者简介：孙向田（1973-），男，汉族，内蒙古呼和浩特人，硕士研究生，高级工程师，研究方向为环境监测。
通讯作者：孙冰（1979-），男，汉族，内蒙古呼和浩特人，硕士研究生，高级工程师，研究方向为环境监测。
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