1.3.2 影响污泥产量的因素
影响污泥产量的因素有很多：进水水质、排水体制、处理工艺、工艺运行状况、处理程度、运行方式、计算方式等。需要经过理论分析和一定的实测值校核并确定。不同类型污泥的影响因素各不相同，下面将分别进行简要说明。
1.3.2.1 水厂污泥
（1）影响因素
一般构成水厂污泥的主体主要包括原水中的悬浮物质以及投加混凝剂形成的固体。水厂污泥量的大小与水源水质、净水工艺、排泥方法和水厂操作管理水平等因素密切相关。通常污泥量占水厂水量的1.5‰～4.0‰。污泥量也微受污染原水的预处理及出水的深度处理的影响，原水通过预处理后，悬浮固体得到一定去除，产生一定的污泥量，同时后续工艺的污泥产量也因此而降低；出水的深度处理则是在原有出水的基础上进一步去除浊度，如从1度降低至0.3度以下，也产生一定的污泥量，但二者的污泥增长量与常规工艺污泥产量相比微乎其微。
（2）计算公式
干污泥的产量可根据投加絮凝剂在混凝过程中的化学反应、原水中悬浮固体对污泥量的贡献及其他污泥成分的来源来近似地计算得出。当硫酸铝用作混凝剂时，化学反应如式（1-23）所示：
（1-23）
由式（1-23）可知，氢氧化铝是形成污泥的主要成分。根据方程式的计量关系，投加1mg/L的Al2（SO4）3·14H2O大约会产生0.26mg/L的氢氧化铝沉淀物。由于原水中的悬浮物在混凝过程中不发生化学变化，因此将产生相同质量的干污泥。水处理过程中的高分子絮凝剂或粉末活性炭等其他添加物，亦可认为以1∶1的比例生成污泥。通过以上分析可以列出干污泥量的计算公式。
此分析过程同样也适用于铁盐作混凝剂的净水工艺。
① 英国水研究中心推荐采用式（1-24）计算水厂干污泥量：
（1-24）
式中，S为干污泥量，mg/L；SS为原水中悬浮固体量，mg/L；C为所去除的色度，度；A为铝盐的投加量，以Al2O3计，mg/L；F为铁盐的投加量，以Fe计，mg/L；α为原水浊度与SS的换算系数；T为原水的浊度，NTU。
② 日本水道协会推荐采用式（1-25）计算水厂干污泥量：
（1-25）
式中，S为干污泥量，t/d；Q为自来水厂净水量，m3/d；T为原水的浊度，NTU；α为原水浊度与SS的换算系数，通常取值0.5～2.0；C为铝盐混凝剂投加量，以Al2O3计，mg/L；E2为铝盐混凝剂，以Al2O3计，换算成干污泥量的系数，取1.53。
③ 美国Cornwell［19］推荐用式（1-26）和式（1-27）分别计算用铝盐和铁盐作混凝剂时的干污泥量：
（1-26）
（1-27）
式中，S为干污泥量，lb/d，（1lb=0.4536kg）；Q为自来水厂净水量，mgd（1mgd=3.785×103m3/d）；CAl为铝盐混凝剂投加量，以Al2O3·14H2O计，mg/L；CFe为铁盐混凝剂投加量，以Fe计，mg/L；SS为原水总悬浮固体，mg/L；A为水处理中其他添加剂，mg/L。
同时，Cornwell推荐采用的原水浊度T与SS的关系式为：
（1-28）
式中，b为SS与浊度T的相关系数；T为原水浊度，NTU。
Cornwell认为，在原水色度较低的情况下，b将会在0.7～2.2之间波动。
根据式（1-24）、式（1-25）和式（1-28）可以看出，SS的值均由其与原水浊度T的关系求得，这主要是因为原水的浊度为常规测定项目之一，而SS的测定比较烦琐，故水厂一般不对原水的SS做常规分析。
但是，不同地域、不同水源和不同季节的浊度与SS的相关关系可能存在较大差异，因此每个水厂都对原水进行浊度与SS相关关系的测定，测定的时间应尽可能长（至少要有一年以上的时间跨度）。测定结果可以进行分月、分季度的原水浊度与SS相关关系分析。
1.3.2.2 污水污泥
（1）影响因素
当污水处理采用二级生物处理时，污水水质和生物处理系统的运行条件等是污水污泥产量的主要影响因素。污水水质对污泥产量的影响主要体现在进水有机物和进水悬浮固体浓度；生物处理系统的运行条件有污泥龄、负荷、溶解氧等，起关键作用的是污泥龄，污泥龄的长短将影响有机物的生物降解效果和微生物固体的内源衰减量，从而影响污泥的产量。
当污水处理采用化学一级强化工艺时，污水污泥产量影响因素除了进水水质外，还有絮凝剂投加量、絮凝剂种类等。
（2）计算公式
1）美国多数污水处理厂采用初沉池，去除污水中可沉淀的固体 初沉池提供一种较有效的方法，减低进入二级处理程序的BOD负荷。初沉池去除的固体量一般与表面溢流率或水力停留时间有关。与水力停留时间有关的初沉干污泥量可由式（1-29）和式（1-30）计算。
（1-29）
（1-30）
式中，SP为初沉干污泥产量，kg/d；Q为污水厂的平均日流量，m3/d；TSS为进水总悬浮颗粒浓度，kg/m3；η为去除率，%；T为停留时间，min；a为常数，取0.406；b为常数，取0.0152。
该公式由美国18个大型污水处理厂的曲线数据求出。
2）国内污水污泥产生量的计算 由表1-37列出了几种不同的污泥计算方法对污泥量计算的比较。
表1-37 几种不同的污泥计算方法对污泥量计算的比较
注：1.进水SS浓度为249.5mg/L，进水COD浓度为179.4mg/L，出水BOD5浓度为13mg/L，SS去除率按55%计，BOD5去除率按70%计。
2.Q为污水厂的平均日流量，m3/d。
1.3.2.3 疏浚污泥
城市水体疏浚污泥的产生取决于城市水体沉积物的生成量和疏浚工程计划，故影响城市水体疏浚污泥产生量的因素可以从以下两方面进行分析。
（1）影响城市水体沉积物产生的因素
对于城市水体沉积物的来源分析与排水沟道污泥有类似之处，具体影响因素及其影响分析见表1-38。
表1-38 影响城市水体沉积物产生的因素
（2）疏浚工程
城市疏浚污泥来自对城市水体沉积物进行清理的疏浚工程。疏浚方式、疏浚机械、疏浚操作的不同都会影响疏浚污泥的含固率，从而影响产生的疏浚污泥的体积。
据水资源普查，上海市不同级别河道淤积情况如表1-39所列，河道总淤积量1.4455×108m3，开挖土方量2.0528×108m3。
表1-39 上海市不同级别河道淤积情况 单位：104m3
1.3.2.4 通沟污泥
城市排水沟道污泥的产生量主要受“源”和“沉”两个方面因素的影响：“源”是指进入排水管道系统内部的、具有在管道内沉积的可能性的物质的量；“沉”则是指排水管道内的沉积条件。
“源”的因素主要是包括接入管系的排水量和其水质，进入排水管系的水量通常是由排水管系的服务区域和服务人口数量来决定的，单位区域面积产生的径流量与当地的气候条件有关，人均污水排放量则与社会经济状况有关。排水水质中与沟道沉积物产生密切关系的指标是颗粒物浓度和有机物浓度。雨水径流的颗粒物浓度与用地类型（径流下垫面状况）和地面保洁情况等有关；城市污水的颗粒物浓度则与当地居民的生活习俗和污水中的工业废水的种类和数量有关。有机物既可能是经沟道发生生化过程转化为沉积物的污泥源，也具有促进沟道内生物生长、沟道内形成更有利和稳定的沉积条件的作用。
沉积条件方面，对排水管道内颗粒物沉降过程影响最大的沉积条件因素是水流流速。一般而言，管道内流速越大，越不利于沉积物的形成，但不同类型管道的沉积物组成和水流变化条件不同，因此流速对管道污泥产生的影响也因排水管道类型而异。分流制污水管道的沉积物中的有机物含量较高，易受水流影响，水流速度变化幅度较小；分流制雨水管道的流速变化幅度大，沉积物多以无机物为主，雨天期流速升幅很大，沉积物在晴天期和雨天期会产生明显的差异。管道污泥的另外两个沉积条件影响因素是集水构造和污泥清理周期。集水构造是指汇水口或井是否设置格栅和沉降箱，有此构造则有利于一定程度地拦截进入排水管道的沉降性物质，减少管道内污泥的产生量。通常，管道污泥清理周期短，管道的水力条件利于沉积物的悬浮流出，但清理周期短会使更多的沉积物通过清理而转化为通沟污泥。
根据上海市市政工程管理处对各区工务所下水道养护完成情况的统计，近几年上海市通沟污泥产量基本情况如表1-40和图1-7所示。
表1-40 1990～1998①年上海市通沟污泥产量基本情况汇总表 单位：t
① 1994年以后的数据不包括浦东。
图1-7 上海市1990～1998年历年通沟污泥量