賈彥來，王京敏

（山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，濟(jì)南 250102）

某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)綜合污水處理廠設(shè)計(jì)處理規(guī)模為7 500 m3/d，它主要接收該經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)化工企業(yè)的工業(yè)廢水和生活污水。依據(jù)環(huán)評批復(fù)要求，該污水處理廠需要對污泥危險(xiǎn)特性進(jìn)行鑒別。根據(jù)化工企業(yè)特點(diǎn)，該污水處理廠接納廢水分為兩類，即綜合廢水和難降解化工廢水，其中綜合廢水包括生活污水和常規(guī)工業(yè)廢水。綜合廢水經(jīng)格柵、曝氣沉砂池處理后，會同格柵處理后的難降解化工廢水，經(jīng)“水解+厭氧-缺氧-好氧（A2O）+絮凝沉淀+消毒”工藝處理，出水滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）的一級A 標(biāo)準(zhǔn)，工藝流程如圖1所示。該污水處理廠污泥產(chǎn)生點(diǎn)位為水解酸化池、二沉池和高效沉淀池[1-3]，其中產(chǎn)生污泥均為生化污泥，它們經(jīng)污泥泵匯合至污泥濃縮池濃縮，再經(jīng)調(diào)理池添加熟石灰、絮凝劑后，經(jīng)板框壓濾機(jī)壓濾，產(chǎn)生脫水污泥（含水率約60%），脫水污泥即為本次危險(xiǎn)特性鑒別對象。

圖1 污水處理廠工藝流程

1 污水處理廠納管企業(yè)廢水污染物識別

該污水處理廠實(shí)際廢水處理量為5 000 m3/d，其中，工業(yè)廢水占80%，生活污水占20%。它有7 家典型納管企業(yè)，涉及化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、無機(jī)酸制造業(yè)、有機(jī)化學(xué)原料制造業(yè)、金屬表面處理及熱處理加工業(yè)、汽車零部件及配件制造業(yè)等，廢水污染物識別結(jié)果如表1所示。該污水處理廠的主要原輔材料有熟石灰、聚丙烯酰胺（PAM）、聚合氯化鋁（PAC）和復(fù)合碳源，經(jīng)鑒別，污水處理過程相關(guān)的污染物主要有重金屬、丙烯酰胺。

表1 納管企業(yè)廢水污染物識別

2 污泥危險(xiǎn)特性初篩

根據(jù)《固體廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 通則》（GB 34330—2017），污水處理廠污泥是環(huán)境治理和污染控制過程中產(chǎn)生的物質(zhì)，它是水凈化和廢水處理產(chǎn)生的污泥，不屬于不作為固體廢物管理的物質(zhì)，依此判定脫水污泥屬于固體廢物。該綜合污水處理廠接納的廢水均達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 31962—2015），滿足自身進(jìn)水水質(zhì)要求，待鑒脫水污泥不屬于《國家危險(xiǎn)廢物名錄（2021年版）》所列的相關(guān)污泥。

根據(jù)《危險(xiǎn)廢物鑒別技術(shù)規(guī)范》（HJ 298—2019），生產(chǎn)工藝過程產(chǎn)生的固體廢物應(yīng)在固體廢物排（卸）料口采集。水解酸化池、二沉池及高效沉淀池產(chǎn)生的污泥均為生化污泥，污泥性質(zhì)相近，不適用于《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 通則》（GB 5085.7—2019）的混合后判定規(guī)則，不需要在各個(gè)產(chǎn)泥點(diǎn)位分別采樣。它們混合濃縮后，經(jīng)調(diào)理池及板框壓濾機(jī)進(jìn)一步處理，產(chǎn)生脫水污泥，故脫水污泥為危險(xiǎn)特性初篩對象。初篩期間，對脫水污泥的pH、急性毒性、遇酸反應(yīng)性等指標(biāo)進(jìn)行檢測分析，同時(shí)利用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）進(jìn)行定性及半定量掃描[4-6]。

2.1 腐蝕性、急性毒性和易燃性初篩

腐蝕性初篩結(jié)果表明，脫水污泥pH 介于7.56～8.35，呈堿性，檢測值不超標(biāo)，但pH 為判斷脫水污泥腐蝕性的基本指標(biāo)，將其納入鑒別方案。急性毒性初篩期間，采集3 個(gè)脫水污泥樣品，進(jìn)行口服毒性的半數(shù)致死量（LD50）檢測，檢測結(jié)果顯示，LD50均大于2 000 mg/kg，脫水污泥不具有急性毒性。易燃性初篩結(jié)果表明，脫水污泥含水率為80%左右，不含易燃物質(zhì)，不具有易燃性。

2.2 遇酸反應(yīng)性初篩

該污水處理廠接納廢水可能含有硫離子，廢水處理過程中，微生物活動(dòng)可能引入氰根離子。根據(jù)脫水污泥硫離子、氰根離子總量，按最不利原則折算，硫化氫和氰化物的最大占標(biāo)率分別為6.8%、12.3%，均遠(yuǎn)低于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值。硫離子是接納廢水的特征污染物，氰根離子產(chǎn)生于廢水處理過程的微生物活動(dòng)，超標(biāo)率極低，將硫離子納入鑒別方案，氰根離子采取隨機(jī)抽測形式納入鑒別方案。

2.3 浸出毒性初篩

采集8 個(gè)脫水污泥樣品，對可能涉及浸出毒性的19 個(gè)指標(biāo)（鎘、銅、苯、甲苯等）進(jìn)行定量檢測及GC-MS、ICP-MS 定性及半定量掃描。定量檢測結(jié)果表明，鎘、總鉻、六價(jià)鉻、鎳和有機(jī)物均未檢出，汞最大值為1.01×10-3mg/L，砷最大值為1.75×10-3mg/L，無機(jī)氟化物最大值為0.35 mg/L，因污水處理廠納管廢水的鎘、總鉻、六價(jià)鉻、鎳、汞含量很低，超標(biāo)率也很低，不再納入鑒別方案。銅、砷、苯、甲苯、苯并[a]芘等其他指標(biāo)為脫水污泥的特征污染物，雖然檢測值較低，但仍需要將其納入鑒別方案。此外，浸出氰化物以氰化物總量數(shù)據(jù)進(jìn)行折算評價(jià)，按最不利原則，假定氰根離子全部浸出，折算最大值為2.98 mg/L，仍不超標(biāo)，采取抽測氰根離子總量的形式進(jìn)行折算考察。除定量檢測項(xiàng)目外，ICP-MS 定性及半定量掃描出硒、銀，按最不利原則進(jìn)行折算，將硒納入鑒別方案。GC-MS 掃描出四氫呋喃、甲苯和苯。綜上，列入鑒別方案的浸出毒性檢測指標(biāo)有銅、砷、鉛、硒、鋇、鋅、間二甲苯、對二甲苯、鄰二甲苯、苯、甲苯、乙苯、苯酚、苯并[a]芘、四氯乙烯和無機(jī)氟化物。

2.4 毒性物質(zhì)含量初篩

采集8 個(gè)脫水污泥樣品，對鎘、鉻、鎳、汞、氟化物、石油溶劑、苯等32 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行定量檢測及ICP-MS、GC-MS 定性及半定量掃描。定量檢測結(jié)果表明，鎘、鉻、鎳、汞、鈦、錳、銻、錫和鈀的檢測值均較低，占標(biāo)率較低，不列入鑒別方案，其他定量分析項(xiàng)目（氟化物、銅、石油溶劑等）檢測值較低或未檢出，均不超標(biāo)，因它們是脫水污泥的特征污染物，納入鑒別方案。此外，根據(jù)污水處理廠使用的絮凝劑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及使用量（聚丙烯酰胺），估算脫水污泥丙烯酰胺單體最大含量遠(yuǎn)低于0.3%，丙烯酰胺不再納入鑒別方案。除定量檢測項(xiàng)目外，ICP-MS 定性及半定量掃描出釩、鈷等7 種金屬元素，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)最大化原則進(jìn)行折算，占標(biāo)率較低，不再將其納入鑒別方案。另外，結(jié)合毒性物質(zhì)可能的存在形式，兼顧風(fēng)險(xiǎn)最大化原則，選擇氰化鋅、氟化鋅、氟化鉛、磷酸鉛、三碘化砷、砷酸鈉、氰化鋇、石油溶劑、二氯甲烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧氯丙烷、正丁醇、叔丁醇、DMF、溴甲烷、苯胺、甲醇、4-甲基-2-戊酮、苯、苯并[j]熒蒽、苯并[a]蒽、苯并[b]熒蒽、苯并[k]熒蒽、二苯并[a,h]蒽，對脫水污泥的毒性物質(zhì)進(jìn)行含量初篩。

3 污泥危險(xiǎn)特性鑒別

根據(jù)《危險(xiǎn)廢物鑒別技術(shù)規(guī)范》（HJ 298—2019）、《工業(yè)固體廢物采樣制樣技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 20—1998），脫水污泥采樣周期為1 個(gè)月，共采集32 個(gè)脫水污泥樣品。一是腐蝕性。檢測結(jié)果顯示，脫水污泥pH 最大值為11.68，最小值為9.25，均不超標(biāo)，根據(jù)《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 腐蝕性鑒別》（GB 5085.1—2007），待鑒脫水污泥不具有腐蝕性。二是遇酸反應(yīng)性。按風(fēng)險(xiǎn)最大化原則，分別以硫離子、氰根離子總量折算，脫水污泥氰化氫均不超標(biāo)，硫化氫超標(biāo)樣品數(shù)為3 份，小于《危險(xiǎn)廢物鑒別技術(shù)規(guī)范》（HJ 298—2019）規(guī)定的最大超標(biāo)樣品數(shù)（8 份），待鑒脫水污泥不具有遇酸反應(yīng)性。三是浸出毒性。根據(jù)檢測結(jié)果，銅、砷、無機(jī)氟化物等均不超標(biāo)，脫水污泥不具有浸出毒性。四是毒性物質(zhì)。根據(jù)檢測結(jié)果，毒性物質(zhì)氟化物、石油溶劑、苯均未超標(biāo)，待鑒脫水污泥毒性物質(zhì)含量不具有危險(xiǎn)特性。根據(jù)檢測結(jié)果，結(jié)合危險(xiǎn)廢物鑒別的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，該污水處理廠脫水污泥不具有危險(xiǎn)特性，為一般固體廢物[7-9]。

4 結(jié)論

本文結(jié)合具體案例，識別污水處理廠納管企業(yè)廢水污染物，對污泥危險(xiǎn)特性進(jìn)行初篩，然后根據(jù)檢測結(jié)果鑒別污泥危險(xiǎn)特性，為同類型污水處理廠污泥危險(xiǎn)特性鑒別提供參考。污泥既是一種固體廢物，也是一種有利用價(jià)值的二次資源，污泥可作為原料應(yīng)用于建筑材料生產(chǎn)中，如陶粒、免燒磚等，實(shí)現(xiàn)減量化、無害化與資源化處置。研究表明，陶粒生產(chǎn)工藝能夠?qū)崿F(xiàn)污泥中污染物的惰性化和穩(wěn)定化處理[10-11]。陶粒制品作為工業(yè)固體廢物的再生產(chǎn)品，具有廣闊的市場前景。隨著《污泥陶?！罚↗C/T 2621—2021）的發(fā)布實(shí)施，要做好污泥危險(xiǎn)特性鑒別，保障污泥陶粒的無害化應(yīng)用，引導(dǎo)我國陶粒企業(yè)進(jìn)行原材料結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，促進(jìn)陶粒企業(yè)消納各種污泥，實(shí)現(xiàn)污泥處置的減量化、無害化與資源化，同時(shí)促進(jìn)陶粒行業(yè)由資源消耗型向環(huán)境友好型發(fā)展。