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活性污泥法是目前城市污水处理的主流工艺，剩余污泥是活性污泥法处理污水的产物之一。剩余污泥中含有大量的水分、挥发性物质、病原体、寄生虫卵、重金属、盐类及某些难分解的有机物，体积庞大，易腐化发臭。近20年来，我国污水处理厂建设速度和覆盖率显著提高，剩余污泥产量随着城市污水处理厂的兴建和投入使用而逐年增加。2021年年末，污水处理厂处理能力为2.1亿m3/d[1]，按此估算产生湿污泥量约为20万t/d，到2025年，全国新增污泥（含水率80%的湿污泥）无害化处置设施规模不少于2万t/d，城市污泥无害化处置率达到90%以上，地级及以上城市达到95%以上[2-3]。剩余污泥的妥善处理成为城市污水厂持续稳定运行的重要保障，污泥减量也是城市污水处理系统提升运行效能的一个重要方面。
协同焚烧处理因其效率高、减量率高，是我国目前污泥处理处置的主流技术。协同焚烧需先对污泥进行干化预处理，降低含水率，提升热值。机械脱水和热干化是我国污泥干化的主要技术选择，通过污泥脱水和其后的热介质加热，脱除污泥中水分并进一步干化。目前，工程应用较多的市政污泥脱水及干化处理的方式为板框压滤和热泵干化，形成板框压滤+热泵干化+外运协同焚烧的技术路线。该技术路线经两步处理可以较好地实现市政污泥的脱水和干化，但由于设备结构和工作原理的限制，存在占地面积较大，能量利用效率需要进一步提高的局限。因应这一技术需求，我们将电磁加热、板框压滤、真空强化耦合，开发了“磁热干化隔膜压滤一体化技术”，并开展了应用实践。
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磁热干化隔膜压滤一体化技术的基本原理是将电磁加热与板框压滤结合，并辅以真空强化，可以一步实现污泥脱水和干化[4]，提升污泥干化效率。电磁加热的原理是利用电磁感应将电能转换成热能，实现加热。电磁加热需要在高频交变电作用下，高频电流流过线圈产生高速变化的交变磁场，磁力线作用在导磁性材料上使其表面产生无数小的电磁涡流，通过电磁涡流碰撞使材料表面本身高速发热，从而达到加热的目的，故也称电磁涡流加热[5]，见图1。本项目研究团队完成了电磁涡流加热线圈布置在高分子复合材料中并压铸封装成型生产电磁加热滤板的研发，形成了型号化产品，见图2。左图为上进料1500型电磁加热滤板，外形尺寸1 650 mm×1 500 mm×80 mm，过滤面积3.72 m2，发热功率4.8 kW；右图为中进料1250型电磁加热滤板，外形尺寸1 250 mm×1 250 mm×75 mm，过滤面积2.65 m2，发热功率3.5 kW。将电磁加热滤板替换到板框压滤机中，即可实现电磁加热与板框压滤的结合。在电磁涡流加热污泥的同时对压滤室抽真空，控制真空度在−80～−90 kPa区间，水的沸点只有60°～40°，促进污泥滤饼中毛细水、内部结合水[6]以汽水混合物方式进一步排出，达到强化脱水和干化的目的。在加热过程中，通过传感器反馈，同时采用4～20 mA模拟量控制与外部信号控制与PLC对接；通过操作盘控制监视数据，控制频率、电流、磁场及滤室真空度从而控制型腔内温度最终达到污泥脱水和干化的要求。
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磁热干化隔膜压滤一体化技术的工艺过程主要分为污泥进料、隔膜压滤、吹气穿流和真空辅助磁热干化4个阶段。（1）污泥进料：污泥经调理后，难祛除的结合水充分释放为自由水，随后通过进料泵进入密封滤室，利用泵压使大量自由水通过滤布排出，直至污泥充满滤室。（2）隔膜压滤阶段：通过高压水产生的压榨力，使滤饼压滤，将残留在污泥颗粒间的自由水挤出，最大限度地降低滤饼水分。（3）吹气穿流阶段：利用压缩空气强气流吹扫进行穿流置换，进一步驱除滤饼中的自由水。（4）真空辅助磁热干化阶段：磁热板通电后，加热腔室内的滤饼，同时开启真空系统，使腔室内形成负压，在真空环境的作用下，滤饼中难祛除的结合水不断汽化沸腾[7]排出，经过冷凝器实现汽水分离，液态水排至污水处理系统，尾气经净化处理后达标排放。真空辅助磁热干化是该技术的重要创新点，也是显著降低污泥含水率重要阶段，毛细水、表面吸附水、内部结合水在这一阶段得到明显脱除。我们的实践表明磁热干化隔膜压滤一体化技术可将污泥含水率从98%降至40%，其在不同工艺阶段降低污泥含水率的进程，见图3。
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南方某城市市政污水处理站，设计处理规模5万t/d，最大处理水量6.5万t/d，污水站执行《城镇污水处理厂污染物排放标准：GB 18918—2002》一级A标准。污泥脱水间，原设计采用2台套离心机进行剩余污泥减量处理，污水站污泥特性等，见表1。
由于离心机处理后污泥运输过程中容易抛洒滴漏，污泥处置单位接收意愿低，给污水处理厂正常运行带来很大压力，并根据当地的环保要求，剩余污泥如运往电厂掺烧发电需达到污泥脱水后含水率≤40%[8]。结合现场情况，预选了市场上主要工艺路线进行对比，见表2。 综合考虑，该项目污泥处理采用“浓缩+磁热干化隔膜压滤一体化技术”的技术路线，设计处理污水站每天产生约35 t（80%含水率）污泥，处理后出泥含水率≤40%。项目于2021年11月投入运营，实现了污泥减量化、稳定化和无害化。处理后污泥运往电厂掺烧发电，实现了污泥无害化处置。
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实施过程中，采用两台FST-1250/200型号磁热干化隔膜压滤设备及配套系统。设计参数，见表3，配套设备参数，见表4，系统工艺流程，见图4。
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磁热干化隔膜压滤一体化技术在项目运营过程中根据现场工况做了运行条件的优化。（1）在管道输送过程中添加PAM药剂，加快污泥颗粒浓缩沉淀[9]，并且连续运行。（2）采用高低压泵进料，压滤机空腔采用低压快速进料填充滤腔，达到一定压力后低压泵效率降低，切换至高压泵进料即进一步填充滤腔，同时施加压力加快污泥过滤脱水。（3）滤布边框增加密封条，加大板框之间密封，在加热真空过程中保持滤腔真空度，减低泥饼加热稳定，加快泥饼水分排出。（4）在滤腔内设置温度传感器、真空管道上设置负压传感器，监控内部温度及滤腔真空度，利用PLC控制电磁控制器与真空泵匹配运行，节约了污泥干化所消耗电能。
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在运行的项目上，与传统直接板框压滤脱水、热干化等工艺技术相比，磁热干化隔膜压滤一体化技术在占地、能耗、投资等多方面皆有显著优势。（1）污泥进料、压滤、电磁加热干化耦合融为一体，系统简单可靠，占地面积小。污泥含水率一次性从92%～98%脱水干化至40%以下，体积减量超过97%，大幅降低了运输成本。外运协同焚烧发电，实现了污泥资源化利用。（2）采用电磁涡流加热污泥和辅助真空干化耦合，直接加热泥饼，无需外来热源。工作过程结合传感器、PLC控制，污泥干化消耗能量是直接干化蒸发的60%。（3）污泥脱水干化一段式完成，无需二段式热干化，减少设备投资。
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项目处理污泥35 t/d（折算到80%含水率），脱水后污泥稳定在40%以下，运行成本费用，见表5。
在南方区域，污泥处置费用与其含水相关，对应电厂收取处置费40%含水率污泥280元/t，60%含水污泥处置费用380元/t[10]。基于本项目污泥脱水干化的运行费用，与同等规模的普通板框压滤机脱水和脱水+二次干化技术路线作了对比分析，见表6。对比分析表明，项目采用磁热干化隔膜压滤干化相比较采用普通板框压滤机处理污泥，不仅每天成本支出减少2 235.9元，按年365 d计算，污泥项目运营节约81.6万元，而且解决污泥出路问题，实现了污泥减量化、稳定化和无害化。
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市政污泥的妥善处理是城市污水厂持续稳定运行的重要保障。项目以南方某市政污水处理站为例，经过项目稳定运行，验证了磁热干化隔膜压滤一体化技术在工艺配套、技术指标各方面可行，能够实现一步将污泥从92%～98%脱水干化至40%以下。有效解决污泥脱水难，无法资源化利用等环节，助推我国污泥处理领域新的技术发展。
目前，研究团队的工作集中在对已进行生产性应用的“磁热干化隔膜压滤一体化技术”进行技术迭代和升级。主要进行:（1）电磁加热隔膜压滤设备滤板和滤布的进一步优化设计和材料替代；（2）电磁加热隔膜压滤设备的自动化智能化控制技术研究；（3）现有压滤设备增加电磁加热干化功能的升级改造技术研究。力争通过污泥处理，打通污水处理最后一环——污泥无害化、减量化、资源化利用，助力“双碳”背景下的低碳用能技术发展。
磁热干化隔膜压滤一体化技术应用于市政污泥脱水干化的工程实践
Engineering application of integrated magnetic thermal drying and membrane pressure filtration technology in municipal sludge dehydration and drying
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摘要: 剩余污泥的妥善处理成为城市污水厂持续稳定运行的重要保障，污泥减量是城市污水处理系统提升运行效能的一个重要方面。因此，开发适合我国污泥泥质特征的污泥处理处置与资源化技术意义重大。磁热干化隔膜压滤一体化技术将电磁加热、板框压滤、真空强化耦合能够在一个处理过程将市政污泥含水率从98%直接降至40%。以南方污水处理厂为例，处理污泥35 t/d（折算到80%含水率）的应用实践结果表明，磁热干化隔膜压滤一体化技术系统简单可靠，占地面积小；无需二段式热干化，减少设备投资。相较于采用普通板框压滤机处理污泥，污水处理厂污泥项目运营节约81.6万元/年，而且解决了污泥出路问题，从节能环保角度实现经济效益和环境效益的双赢。Abstract: Proper treatment of residual sludge the guarantee for sustainable and stable operation of urban sewage plants, and sludge reduction is an important aspect of improving the operation efficiency of urban sewage treatment systems. Developing sludge treatment and recycling technology suitable for sludge characteristics in China is essential. The integrated technology of magnetic thermal drying diaphragm filtration can reduce the moisture content of municipal sludge directly from 98% to 40% in one treatment process by electromagnetic heating, plate and frame filtration, and vacuum strengthening coupling. Taking a sewage plant in South China as an example, the application results of treating sludge 35t/d (80% moisture content) showed that the magnetic thermal drying membrane filtration integrated technology system was reliable, and occupied a small area. Two-stage heat drying was not required, resulting in reduced equipment investment. Compared with the use of ordinary plate and frame filter press to treat sludge, the operation of the sewage plant sludge project saved 816,000 yuan/year, solved the problem of sludge outlet, and realized a win-win situation of economic and environmental benefits from the perspective of energy conservation and environmental protection.
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热脱附修复技术对于多环芳烃、石油烃等有机污染物的去除具有良好的效果。异位热脱附技术更是具有修复周期短、普适性强的显著优势，在目前有机污染场地修复中应用较为广泛[1]。然而，由于异位热脱附修复工程涉及污染土壤的清挖和转运，施工过程中极易产生有机污染物挥发，造成二次污染，对施工区域及运输路线周边环境产生不良的影响。因此，为了保障修复效果、尽可能地避免二次污染，对污染场地异位热脱附修复工程的全过程环境监理尤为重要。
污染场地修复工程的处理处置对象多为可能危害人体健康的污染物，修复过程具有专业性强、技术复杂及风险高等特点，由此对相应的环境监理工作提出了更高的要求[2]。2014年2月19日，国家环境保护主管部门批准了《场地环境调查技术导则》，并于7月1日起正式实施，首次将环境监理纳入我国污染场地修复工作范畴，标志着污染场地修复工程环境监理开始规范化、系统化和法律化。一些开展污染场地修复相关工作较早的省市（如北京、上海和广东等）积累了若干项目经验，参考国际相关程序和方法，编制了污染场地修复工程环境监理地方性规范。但目前关于环境污染修复工程环境监理方面的研究和案例仍相对匮乏[3]。
本研究以北京某污染场地异位热脱附修复工程为例，结合实际情况对其环境监理工作要点进行了研究，并分析了本案例的典型意义，对环境监理过程中存在的问题进行梳理，提出了若干建议，为污染场地修复工程环境监理研究与实践、为相关管理制度制定都提供了案例参考。
1. 场地与修复工程概况
场地原为钢铁企业辅助设施（如运输、料仓、旧货场等）所在地，已有30年生产经营历史。根据场地环境调查与风险评估结果，场内零散分布29个多环芳烃污染地块，最大污染深度4.5 m，污染面积3.1万m2，污染土方量3.9万m3。土壤中16种多环芳烃均超标，超标率范围0.43%～34.89%，超标率最大的是苯并(a)芘。根据《北京城市总体规划(2004年−2020年)》[4]，场地所在区域规划为生态友好型产业集聚地，该场地未来为居住用地、商业用地及公共设施用地。
根据项目实施方案及相关批复文件，该场地采用异位热脱附技术修复。对场地内污染土壤进行清挖后，用密闭式专用运输车运往热脱附设施，经筛分、破碎等预处理后，送入回转窑加热至500 ℃并停留20 min。污染土壤热脱附处理后达到《污染场地修复后土壤再利用环境评估导则：DB11/T 1281—2015》[5]的一级再利用筛选值，达标后的土壤可用于原址回填。污染地块清挖后基坑内各目标污染物的检测结果须满足场地管控值方为合格。总体修复技术路线见图1。
修复过程涉及污染土壤的清挖、运输及热脱附处理等阶段，极易产生废气、噪声、废水和固体废物，对场地及其周边环境造成不良影响。因此，需开展严格的环境监理工作，对可能产生二次污染的各环节进行监管，尽可能地降低施工对周边环境带来的负面影响。
2. 本工程环境监理工作要点
污染场地修复工程环境监理工作一般包括3个阶段：修复工程设计阶段环境监理、修复设施建设阶段环境监理和修复工程实施阶段环境监理[5]。本工程环境监理工作除了上述3个阶段外，还包括在修复工程验收阶段的协助工作。
2.1 工程设计阶段环境监理工作要点
工程设计阶段环境监理工作的目的在于“事前控制”和“主动控制”[6]，需熟悉修复工程环评报告与设计文件，审查施工单位的施工方案并提出审查意见和修改要求，同时编写环境监理方案等用于指导本工程环境监理工作的技术文件。
2.1.1 文件审核
通过资料梳理、现场踏勘和人员访谈等方式，在熟悉本项目场地污染调查评估状况、场地及周边环境状况、环保主管部门相关批复情况、场地修复工程施工条件等的基础上，对修复技术方案和施工方案进行审核。
核查施工方案是否满足污染场地修复技术方案的要求，如污染场地清挖位置、运输路线、暂存场地、热脱附场所和回填去向等。核查修复方案、施工方案及其中的污染防治措施是否符合相关法律法规与技术规范、环保主管部门批复文件的要求，如产尘点抑尘、污染土遗撒处理和施工期雨废水收集等。经核查，本工程施工方案中缺少针对装载污染土车辆的清洁措施，向建设单位反馈后，要求施工方补充完善，并在后续施工阶段督促该措施的落实。
2.1.2 环境监理方案编制
编制环境监理方案的目的在于指导环境监理工作。根据场地污染情况、场地环境调查与评估报告、修复技术方案和施工方案及修复目标，结合现场踏勘情况编制环境监理方案。在环境监理方案中明确工作目标与范围、工作程序与方法以及各施工环节注意事项，并针对工程实际情况提出可能出现的问题，做好预防措施。
2.2 设施建设阶段环境监理工作要点
规范环境监理工作是设施建设阶段环境监理的主要目的。在本工程环境监理工作中，该阶段工作要点如下：一是建立环境监理体系和制度，督促建设单位针对修复工程产生的废水、废气、噪声、固废等污染物建立相应的污染防治措施和操作规程；督促建设单位落实各类环保协议、相关环保手续的办理工作；督促建设单位建立完善有效的环保责任体系，明确分工、责任到人。二是核查污染防治措施落实情况：核实配套环保设施是否与主体修复设施同时建设，其主要技术指标是否满足修复工程实施方案的要求；核查试运行期间的排放指标是否符合相关标准要求；未达到相关要求的，及时反馈建设单位并监督其整改。
2.3 工程实施阶段环境监理工作要点
工程实施阶段环境监理工作是对修复工程的“事中控制”，其重点工作是监督施工全过程、督促污染防治措施落实，并记录日常工作事项与编制环境监理报告。具体体现在检查施工情况是否符合修复方案要求、环境保护措施是否落实到位，对施工过程进行监督性环境监测，同时参与修复工程管理，对不符合环保要求及修复方案的环节提出整改要求[6]。
2.3.1 监督施工全过程
监督施工全过程是环境监理工作的重点之一。对于异位热脱附修复工程而言，主要包括挖掘、运输、暂存、处理、回填/外运等环节，需按照修复方案和施工方案核实工程位置、挖掘工程量、运输路线、运输量、暂存场地、修复设施以及修复后土壤去向等的达标性。本工程各施工环节环境监理工作要点见表1。
表 1 本工程各施工环节环境监理工作要点施工环节 环境监理工作要点 施工准备 参加环境监理工作交底会，向建设单位、施工单位明确环境监理要求，建立沟通机制。督促施工单位设置必要的施工安全措施及安全标志，如围挡和项目信息告知牌等 挖掘 根据修复方案确认清挖位置，监督测量放线工作。清挖时旁站，核查清挖范围与深度，监督二次污染防治措施落实情况，如洒水抑尘、裸土苫盖等。基坑清挖完成后协助验收取样，并跟踪检测结果，将超标点位告知建设单位和施工单位，督促开展扩挖工作。直至基坑取样检测合格 运输 向装载污染土壤的运输车辆签发运输五联单，沿途确保运输车辆将污染土壤运至修复方案指定的暂存与处理区域。核查运输车次和运输量。运输过程中检查是否有污染土壤遗撒或扬尘，如有则通知施工单位及时清理 暂存 检查污染土壤暂存区的密闭情况及地面防渗情况，防止污染物挥发至空气中或下渗至土壤中 热脱附处理 检查热脱附及尾气处理设备是否符合修复方案要求，监督处理过程，督促施工单位及时对处置后土壤进行取样检测，并对检测合格的土壤进行抽检，发现超标则通知施工单位对该样品代表的土壤批次进行再次处理，直至检测合格 原址回填 督促施工单位对验收合格的修复后土壤及时原址回填，检查回填过程的二次污染防治措施，如洒水抑尘和密闭运输等。检查回填土壤是否满足修复方案的相关要求 | Show Table
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2.3.2 督促污染防治措施落实
与一般建设项目相比，污染场地修复工程的施工对象为污染土壤，施工过程中现场及周边环境易受到污染，因此施工期废气、废水、固废和噪声的二次污染防治是环境监理工作的重中之重[7]。本工程针对二次污染防治的环境监理工作要点见表2。
表 2 本工程二次污染防治工作要点施工环节 环境影响 污染源 环境监理工作要点 清挖 大气环境影响 开挖时产生扬尘、重金属及VOCs/SVOCs等污染物挥发，挖掘机、铲车和运输车辆等运行产生尾气，表土临时堆放产生扬尘 核查施工时是否尽可能减小开挖面，是否洒水抑尘，是否有刺鼻气味，裸土是否及时苫盖 水环境影响 污染土壤堆存期间的雨水淋滤，污染土壤清挖后遇雨天坑内积水，工作人员生活污水 核查是否尽量避免污染土壤堆存，基坑是否有排水沟，生活污水是否统一排放 土壤环境影响 污染土壤及废物堆存期间经雨水淋滤产生下渗 核查是否尽量避免污染土壤堆存，如有堆存，是否有防渗措施 固体废弃物 污油及废油，报废的一般设施、设备、工具及器具，一般生活及餐厨垃圾 核查是否将固废统一收集处理 噪声 清挖过程中挖掘机、铲车、运输车辆等运行产生噪声 核查机械车辆是否状况良好，是否严格控制作业范围，是否避免夜间施工，是否采取其他降噪措施 运输 大气环境影响 土方运输产生扬尘，车辆运输时排放尾气 车辆是否密闭运输，是否满载超载，运输道路是否及时洒水抑尘 水环境影响 污染土壤运输过程中发生遗撒经雨水冲刷，设施、设备、工具及器具清洗产生废水 核查运输过程是否有遗撒，如有是否立即采取清洁措施，机械设备清洗废水是否统一收集处理 土壤环境影响 污染土壤运输过程中遗撒 污染土壤装车后是否对车轮及车身进行清扫，运输车轮是否密闭，是否满载超载，是否减速慢行 噪声 车辆运输时产生噪声 运输时是否避开环境敏感区，是否尽可能减少鸣笛，是否减速慢行 热脱附处理 大气环境影响 热脱附尾气，污染土壤临时堆存产生扬尘 核查热脱附设备的尾气处理装置是否运行良好，活性炭是否及时更换，污染土壤临时堆存区域是否密闭 水环境影响 热脱附产生的冷却水、含酸废水 是否统一收集处理后达标排放 土壤环境影响 污染土壤临时堆存期间雨水淋滤，污染治理所用化学品渗漏遗洒 污染土壤临时堆存区域是否有防渗措施， 固体废弃物 热脱附过程收集的除尘灰，尾气处理装置更换下来的活性炭，经过处理后的土壤或废物 是否统一收集后送有资质的单位处理 噪声 施工过程机械噪声 是否尽量选用低噪声设备，是否采取有效的降噪措施 原址回填 大气环境影响 扬尘，推土机、铲车、车辆等运行时排放尾气 是否洒水抑尘，裸土是否及时苫盖，回填后是否及时压实 水环境影响 设施、设备、工具及器具清洗排放废水，工作人员生活污水 废水是否统一收集处理后达标排放 固体废弃物 污油及废油，报废的一般设施、设备、工具及器具，一般生活及餐厨垃圾 核查是否将固废统一收集处理 噪声 推土机、运输车辆等运行产生噪声 核查机械车辆是否状况良好，是否严格控制作业范围，是否避免夜间施工，是否采取其他降噪措施 | Show TableDownLoad:
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2.3.3 开展施工期环境监测
对修复工程污染物排放和环境影响进行监督性监测是修复工程环境监理工作的重要组成部分，主要包括大气环境监测、水污染排放监测以及场界环境噪声监测等。通过监测判断修复工程污染物排放是否满足修复方案及其他相关规定的要求，如有不达标情况，督促施工单位整改。
本工程环境监理在污染土壤清挖及热脱附处理环节针对大气环境与场界噪声均开展了监督性监测（无废水排放），及时掌握工程的污染物排放情况，尽可能确保对周边环境的不良影响最小化。具体监测情况见表3。
表 3 本工程环境监理监督性监测施工环节 监测对象 监测位置 监测方式 监测频次 清挖 现场VOCs/SVOCs 清挖作业现场 手持PID 每天2次 环境空气 根据修复方案在场地四周环境敏感点及场界布设监测点位 大气综合采样仪器 每2周1次，每次1天 场界噪声 根据修复方案在场地四周环境敏感点及场界布设监测点位 积分平均声级计 每天2次 热脱附处理 现场VOCs/SVOCs 清挖作业现场 手持PID 每天2次 热脱附尾气 / 烟气在线监测系统 每天检查汇总自动监测数据 环境空气 根据修复方案在场地四周环境敏感点布设监测点位 大气综合采样仪器 每2周1次，每次1天 场界噪声 根据修复方案在场地四周环境敏感点及场界布设监测点位 积分平均声级计 每天2次 | Show TableDownLoad:
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2.3.4 记录日常工作事项与编制报告
在修复工程启动后，环境监理员对每天的工作情况进行记录，包括：环境监理日志、现场巡视和旁站记录、监理会议记录和监测记录等，记录方法采用文字、数据、图表和影像等多种方式。
当修复工程出现实施与设计不符、环保措施落实不到位或其他重大环保问题时，环境监理员根据问题的严重程度，及时下达一般联系单、整改通知单或停/复工指令单，将问题反馈至建设单位，督促施工单位及时处理。
当修复工程进行到一定阶段时，环境监理根据现场工作日常记录编写总结材料，包括环境监理定期报告（月报、季报、年报）、阶段报告和总结报告，作为修复工程竣工验收与效果评估的技术材料之一。
2.4 工程验收阶段环境监理要点
工程验收阶段环境监理工作主要集中在2个方面：一是在开展工程效果评估前，环境监理对施工单位提交的施工过程资料进行完整性和准确性检查，如工程量出错或资料中出现与实际施工不符的内容，及时查清原因，督促施工单位修改完善。二是在开展效果评估期间，协助效果评估单位进行基坑土壤样品采集和热脱附后土壤样品采集，跟踪样品检测结果，如有不合格情况，督促施工单位及时采取处理措施，直至样品检测结果满足修复方案中的相关要求。同时，要协助开展效果评估阶段的其他相关工作。
3. 本案例的典型意义
3.1 修复技术代表性
异位热脱附是一种较为成熟的土壤修复技术，目前已广泛应用于国内外有机污染场地修复实践中。我国自2009年首次引进异位热脱附设备[1]，异位热脱附修复技术更是在国内得到快速发展，截至2017年已开展23例污染场地异位热脱附修复项目，同时以其修复工期短、修复效率高的显著优势在现阶段土壤修复中逐渐占据更大比例[8]。保障异位热脱附技术的修复效果对于有机污染土壤修复意义重大。本研究通过案例分析，明确了在异位热脱附修复工程环境监理实际工作中应重点关注的事项，对于开展类似工程的环境监理工作、加强异位热脱附修复工程的环境监管具有一定的指导意义。
3.2 参与过程全面性
环境监理工作的重点在于对修复工程过程的把控，只有对工程全过程进行有效监管，确保施工质量与二次污染防治措施落实到位，才能保障最终的修复效果。本案例的环境监理工作涵盖了污染土壤异位热脱附修复工程的全过程，即：自施工前的文件审核至污染土壤修复后的原址回填，在工作内容方面具有全面性，在工作流程上具有较好的衔接性，基本覆盖了此类工程环境监理工作的关键环节，可对类似工程提供良好的借鉴与参考。
3.3 存在问题普遍性
本工程环境监理工作中存在的主要问题如下：一是环境监理地位不明确，工作范围模糊，在实际工作中易与工程监理产生职责混淆或推诿等问题，造成工作不畅。二是缺乏专业的环境监理人员，环境监理人员应兼备工程管理与环境保护相关专业知识技能，任何一方面的缺失即有可能造成修复工程中的偏差，对修复效果产生负面影响。三是修复工程组织方式协调不足，修复工程一般由建设单位、施工单位、工程监理单位、验收单位等多家参与，在实际工作中由于缺乏有效的协调机制，导致施工受阻或沟通断层，从而降低了工作效率。
上述问题也存在于多个案例中[9-11]，通过案例分析，梳理问题、探索解决途径，对于改进污染场地异位热脱附修复环境监理工作具有一定的普适性。
4. 讨论与建议
4.1 讨论
目前，有关污染场地修复工程环境监理的研究日益增多。从研究对象上看，主要涉及焦化厂[3]、蓄电池厂[12]、尾矿库[13]、公路项目[14]和石化项目[11, 15-16]等。然而，鲜有针对钢铁企业污染场地修复工程的案例研究。钢铁企业多为重污染企业，随着全国各地有关钢铁企业退城搬迁政策的出台，城市建成区内遗留大量钢铁企业污染场地。在对其实施污染修复时，须密切关注修复工程中的环保措施落实和二次污染防治情况，尽可能地削弱修复工程对周边人居环境的不良影响。本研究可为钢铁企业污染场地修复工程环境监理提供案例参考。
从研究内容上看，主要集中在环境监理工作方式方法[17-18]和问题对策[10, 19]这2个方面。类似研究并未根据修复工程所采用的技术而进一步对环境监理内容加以区分。然而，目前污染场地修复常用技术种类较多，不同修复技术对应的环境监理工作要点存在一定差异。如“3.1修复技术代表性”中所述，异位热脱附修复技术在国内污染场地修复中应用普遍且发展迅速，但在目前能够检索到的中文文献中鲜有关于异位热脱附修复工程环境监理的研究。本研究则专门针对异位热脱附修复工程的各个环节，进行全过程的环境监理要点分析，对于实践工作有着较强的指导意义。
4.2 建议
根据本案例研究情况，针对目前环境监理工作存在的问题，提出以下建议：
1）出台权威的环境监理工作指南。目前污染场地环境监理工作缺乏较为统一的标准，导致实际工作中工作范围不清晰等问题。因此，亟需根据实际情况建立一套科学合理的标准以指导实践；同时还需与地方环境政策相结合，最大限度地做到因地制宜。
2）优化环境监理工作模式。在工程准备期做好组织体系构建工作，细化工作内容，明确各方职责，建立良好的沟通协调机制，保障污染场地修复工作的过程完整性和结果有效性。与工程监理充分合作，在施工期临时组建共同的领导部门，在统一领导下开展工作，权责分明，沟通顺畅，全方位保障修复工程质量[18, 20]。
3）组建环境监理人才队伍。环境监理人员需对相关环保的法律法规等相关规定要有较为全面的认知，掌握必要的环保知识，有针对性地将工程建设项目中的环境污染和生态保护的特点进行归类总结，准确分析施工环境影响、环保措施实施效果及环境监测结果。同时，需熟悉项目施工流程及其特点，尽可能全面地预防和控制可能造成的环境问题。
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图 3 不同工艺阶段降低污泥含水率的进程
Figure 3. The process of reducing sludge moisture content in different process stages
表 1 污水站污泥特性
Table 1. Sludge characteristics of sewage station
污泥类型 含水率/% 有机质（占干基比例）/% 状态 浓缩机出泥 96～98 45～55 流态 离心出泥 78～82 塑态
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表 2 污泥减量处理主要工艺路线对比
Table 2. Comparison of main process routes of sludge reduction treatment
工艺 进泥要求含水/% 处理后出泥含水/% 处理后污泥状态 设备占地面积 设备投资/万元·t−1 臭气量 粉尘 污泥处置难度 普通板框压滤机脱水 95～98 65 块状 较小 10 较小 较小 需二次处理；难 离心机脱水+二次干化 95～98 40 粉状 较大 25 较大 较大 电厂接收；易 磁热干化隔膜压滤干化 95～98 40 颗粒状 一般 15 较小 较小 电厂接收；易
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表 3 项目主要设计参数
Table 3. Main design parameters of the project
污泥处理量 1个批次运行时间/min 进泥含水率/% 剩余污泥量/ t·d−1 剩余污泥含水率/% 占地/m2 处理工艺 控制系统 电源/V 装机功率/kW 运行功率/kW 运行方式 35 t·d−1（按80%含水率计算） 200 95～98 ≤11.6 ≤40 265 浓缩+磁热干化隔膜压滤一体化技术 触摸屏+PLC可编程控制器+上位机 380 <300 <200 2条独立生产线，序批式，24 h·d−1
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表 4 污泥处理项目主要配套设备
Table 4. The main supporting equipments of sludge treatment project
设备名称 规格参数 单位 数量 反洗泵 Q=14 m3·h−1，H=60 m，N=7.5 kW 台 1 调理罐 有效容积30 m3，PE，搅拌器SUS304，5.5 kW 台 2 调理剂加药箱 搅拌机碳钢衬塑，叶轮直径500 mm，功率1.5 kW 台 2 调理剂加药泵 额定流量1 200 L·h−1，最大压力0.35 MPa，0.75 kW 台 1 高压进料泵 流量30 m3·h−1，扬程120 m，功率15 kW 个 2 磁热干化隔膜压滤设备 FST-1250/200型，滤板尺寸1 250 mm×1 250 mm，过滤面积200 m2，N=11 kW 套 2 真空泵 Q=2.0 m3·min−1，−93 kPa，N=22 kW 台 1 空压机 Q=2 m3·min−1，N=15 kW，P=0.8 MPa 台 1 冷干机 Q=20 L·s−1，N=0.5 kW 个 1 储气罐 V=2 m3，1.0 MPa 个 2 空压机 Q=1 m3·min−1，N=15 kW，P=1.6 MPa 台 1 储气罐 V=1 m3，1.6 MPa 个 1 真空罐 V=1 m3 台 1 电磁控制系统及电控系统 Q=200 kW 套 1
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表 5 污泥处理项目的运行费用
Table 5. Operating costs of sludge treatment projects
费用名称 使用量 单价 费用/元·d−1 费用/元·t−1 有机调理药剂 1400 kg·d−1 0.63 元·kg−1 882.00 25.20 絮凝剂 10.5 kg·d−1 26元·kg−1 273.0 7.80 电费 4550 kW·h·d−1 0.65 元·kW·h−1 2 957.5 84.50 自来水 10.0 t·d−1 3 元·t−1 30.0 0.86 人工 5人 平均8 000元·（人·月）−1 1 333.0 38.10 日常检修维护费 滤布更换 296 块·年−1 200 元·块−1 179.4 5.10 常规维护 50 000 元·块−1 151.5 4.30 直接运行成本合计 5 806.4 165.86 注：费用按平均每天处理35 t含水80%污泥计算。
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表 6 不同污泥脱水干化技术路线运行费用对比分析
Table 6. Comparative analysis of operating costs of different sludge dewatering and drying technical routes
工艺 污泥处理量（80%含水）/t·d−1 出泥含水/% 剩余污泥重量/t·d−1 运营费/元·t−1 运输费（按150 km计算） 污泥外运处置费用 支出成本/元·d−1 普通板框压滤机脱水 35 65 20.00 约95.00 A×20 t·d−1=3 600元 20 t×300元/t=6 000元 12 925.0 脱水+二次干化 35 40 11.67 约210.00 A×11.67 t·d−1=2 100元 11.6 t×240元/t=2 784元 12 234.0 磁热干化隔膜压滤干化 35 40 11.67 约165.86 A×11.67 t·d−1=2 100元 11.6 t×240元/t=2 784元 10 689.1 注：A为1.2元·(t·km)−1×150 km；剩余污泥重量为脱水干化后需外运处置的干泥重量。
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