巴西巴拉那州蓬塔格罗萨市的一项最新研究,成功验证了将采用Actiflo®微砂沉淀工艺的水厂污泥,直接排入城市污水管网并进入污水处理厂(ETE Verde)的可行性。该研究针对当地SANEPAR水务公司运营的两座水厂(常规工艺与Actiflo工艺)及一座采用UASB(上流式厌氧污泥床)加氧化塘工艺的污水处理厂进行了长期监测,旨在解决水厂污泥处置难题。
Actiflo®工艺通过在混凝阶段投加微砂,显著加速了絮体形成与沉降,大幅提升了水处理效率。然而,该工艺产生的污泥含有微砂及混凝剂残留(铝盐或铁盐),传统处置方式如填埋或土地施用成本高昂且受法规限制。巴西自1990年代末起已禁止将未经处理的污泥直接排入水体,迫使水务公司寻求更经济的替代方案。本研究将Actiflo污泥通过约6.6公里的管网输送至污水厂,考察其对厌氧反应器和氧化塘运行参数的影响。
监测数据显示,在研究期间,污水厂平均进水流量稳定在213.14升/秒。UASB反应器水力停留时间(HRT)保持在9.9小时,容积有机负荷(VOL)在0.75至1.66千克COD/立方米·天之间波动;氧化塘HRT为4.5天,表面负荷率在765至2872千克COD/公顷·天之间。尽管引入了水厂污泥,污水厂对化学需氧量(COD)和总悬浮固体(TSS)的去除效率依然稳定,COD去除率维持在80%至86%,TSS去除率高达92%至96%。
研究特别指出,当污泥投加时间控制在每日20小时以内时,对系统冲击最小。虽然连续投加20至24小时会导致进水COD和TSS浓度显著上升,但出水水质仍符合排入维尔德河(Rio Verde)的排放标准。主要挑战在于反应器内污泥积累量的增加,建议需相应提高排泥和清淤频率。总体而言,将Actiflo污泥排入污水管网被证实为一种经济可行且环境安全的处置策略。
对于中国水务行业而言,随着各地水厂工艺升级(如采用微砂沉淀等高效工艺),污泥产量与成分的变化成为新课题。巴西案例表明,在科学评估负荷冲击的前提下,利用现有污水厂消化能力协同处置水厂污泥,是降低全链条运营成本、实现资源循环利用的有效路径,值得国内同行在类似工艺改造中参考借鉴。
