前言：
城市污水污泥是污水处理过程中产生的固体废弃物。随着国内污水 处理事业的发展，污水厂总处理水量和处理程度将不断扩大和提高，产生的污泥量也日益增加，目前在国内一般污水厂中其基建和运行费用约占总基建和运行费用的20%～50%[1]。污水污泥中除了含有大量的有机物和丰富的氮、磷等营养物质，还存在重金属、致病菌和寄生虫等有毒有害成分。为防止污泥造成的二次污染及保证污水处理厂的正常运行和处理效果，污水污泥的处理处置问题在城市污水处理中占有的位置已日益突出。
中国现有人口13亿多，城市640多个，城市人口2.7亿。据中国国家环保总局提供的数字，目前中国每年大约排放污水401亿ｍ３，已建成运转的城市污水处理厂有400余座，日处理能力2534万ｍ３。按污泥产量占处理水量的0.3%~0.5%（以含水率97%计）[2]计算，中国城市污水厂污泥的产量在7.602万ｍ３/d和12.67万ｍ３/d (以含水率97%计)之间。因此，中国在污水处理事业不断取得进步的同时，将面临巨大的污泥处理处置压力。
1 国内城市污水污泥处理处置现状
1.1 国内城市污水污泥处理的状况
国内已建成运行的城市污水厂来看，污水污泥处理工艺大体可归纳为18种工艺流程，见表1。
1.1.2 污泥浓缩
污泥浓缩主要是降低污泥中的空隙水，通常采用的是物理处理方法，主要包括重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法等，它们的处理性能如表2所示[3]：
表1 国内已建城市污水处理厂污水污泥处理工艺
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序号 |
污泥处理流程 |
应用比例 |
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1 |
浓缩池 → 最终处置 |
21.63% |
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2 |
双层沉淀池污泥 → 最终处置 |
1.35% |
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3 |
双层沉淀池污泥 → 干化场 → 最终处置 |
2.70% |
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4 |
浓缩池 → 消化池 → 湿污泥池 → 最终处置 |
6.76% |
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5 |
浓缩池 → 消化池 → 机械脱水 → 最终处置 |
9.46% |
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6 |
浓缩池 → 湿污泥池 → 最终处置 |
14.87% |
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7 |
浓缩池 → 两相消化池 → 湿污泥池 → 最终处置 |
1.35% |
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8 |
浓缩池 → 两级消化池 → 最终处置 |
2.70% |
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9 |
浓缩池 → 两级消化池 → 机械脱水 → 最终处置 |
9.46 |
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10 |
初沉池污泥 → 消化池 → 干化场 → 最终处置 |
1.35% |
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11 |
初沉池污泥 → 两级消化池 → 机械脱水 → 最终处置 |
1.35% |
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12 |
接触氧化池污泥 → 干化场 → 最终处置 |
1.35% |
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13 |
浓缩池 → 消化池 → 干化场 → 最终处置 |
1.35% |
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14 |
浓缩池 → 干化场 → 最终处置 |
4.05% |
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15 |
初沉池污泥 → 浓缩池 → 两级消化池 → 机械脱水 → 最终处置 |
1.35% |
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16 |
浓缩池 → 机械脱水 → 最终处置 |
14.87% |
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17 |
初沉池污泥 → 好氧消化 → 浓缩池 → 机械脱水 → 最终处置 |
2.70% |
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18 |
浓缩池 → 厌氧消化 → 浓缩池 → 机械脱水 → 最终处置 |
1.35% |
注：表中未注明的污泥均为活性污泥。
表2 几种浓缩方法的比能耗和含固浓度
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浓缩方法 |
污泥类型 |
浓缩后含水率（%） |
比能耗 | |
|
干固体（Kw·h/t） |
脱除水（Kw·h/t） | |||
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重力浓缩 |
初沉污泥 |
90~95 |
1.75 |
0.20 |
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重力浓缩 |
剩余活性污泥 |
97~98 |
8.81 |
0.09 |
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气浮浓缩 |
剩余活性污泥 |
95~97 |
131 |
2.18 |
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框式离心浓缩 |
剩余活性污泥 |
91~92 |
211 |
2.29 |
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无孔转鼓离心浓缩 |
剩余活性污泥 |
92~95 |
117 |
1.23 |
从表中可以看出，初沉污泥用重力浓缩法处理最为经济。对于剩余污泥来说，由于剩余活性污泥浓度低，有机物含量高，浓缩困难，采用重力浓缩法效果不好，而采用气浮浓缩、离心浓缩则设备复杂，费用高，也不适合中国国情。所以，目前国内推行将剩余活性污泥送回初沉池与初沉污泥共同沉淀的重力浓缩工艺，利用活性污泥的絮凝性能，提高初沉池的沉淀效果，同时使剩余污泥得到浓缩。国内污水厂对此进行了试验研究，表明这种工艺的初沉池出水水质好于传统工艺[4]。因此，国内当前将重力浓缩法作为主要的污泥浓缩方法，图1为国内污水厂所采用的污泥浓缩方法情况。