污泥(ni)主要成分(fen)是水，從液體(ti)污水中除去(qu)較少量(liang)的固體(ti)物質(zhi)。初級污泥包括在初(chu)級澄清(qing)器中(zhong)初(chu)級處理(li)期間除去的(de)可沉降固體。在二級澄清(qing)池中(zhong)分(fen)離的(de)二級污泥包括來自二(er)級處理(li)(li)生(sheng)物反應器的處理(li)(li)過的污(wu)水污(wu)泥。

污(wu)泥(ni)處(chu)理的重點是(shi)減(jian)少(shao)污(wu)泥(ni)重量和體(ti)積(ji)，以(yi)降低處(chu)置成本，并降低處(chu)置方案的潛在健康風險(xian)。脫水是(shi)重量和體(ti)積(ji)減(jian)少(shao)的主要(yao)手段，而病原體(ti)破壞(huai)通常通過嗜(shi)熱消化，堆肥或焚(fen)燒期間加熱來實現。

污(wu)泥(ni)處(chu)理方法的(de)選擇取決于產生的(de)污(wu)泥(ni)量，并比(bi)較可用(yong)處(chu)置方案所需的(de)處(chu)理成(cheng)本。風干和(he)堆(dui)肥可能(neng)對農村(cun)社區(qu)具有(you)吸(xi)引(yin)力(li)，而有(you)限的(de)(de)土地供應可能(neng)使(shi)有(you)氧消(xiao)化和(he)機械脫水成為城市(shi)的(de)(de)首選，規(gui)模經濟可能(neng)會鼓(gu)勵(li)大(da)城市(shi)地區(qu)的(de)(de)能(neng)源回收替代方案。

在厭氧(yang)消(xiao)化過程中或通過焚燒(shao)干燥的污(wu)泥(ni)，可(ke)以通過甲烷氣體生產從污(wu)泥(ni)中回收能量(liang)(liang)，但(dan)是能量(liang)(liang)產量(liang)(liang)通常(chang)不足(zu)以蒸發污(wu)泥(ni)水(shui)含量(liang)(liang)或為脫水(shui)所需的動力(li)鼓風機，泵或離心機提(ti)供(gong)動力(li)。

01 生物固體

“生(sheng)物固體”是一(yi)個常用于污水工程出版物和當地水務部門(men)公共關系工作(zuo)的(de)術語，當污泥經過(guo)(guo)適當的(de)(de)處理(li)過(guo)(guo)程(cheng)后(hou)，他(ta)們希望將重點放在污水(shui)污泥的(de)(de)再利用上(shang)。事實上(shang)，生(sheng)物(wu)固(gu)體被定(ding)義為有機廢水(shui)固(gu)體，可在穩(wen)定(ding)過(guo)(guo)程(cheng)（如厭氧消化和堆(dui)肥）后(hou)重復(fu)使用。

“生物(wu)固體”一(yi)(yi)詞是由水(shui)環(huan)境聯合會于1998年在(zai)美國引(yin)入的(de)(de)。然(ran)而(er)，有些人(ren)認為該(gai)術語是一(yi)(yi)種(zhong)“宣傳”（或至少是一(yi)(yi)種(zhong)委婉用語），其目(mu)的(de)(de)是隱(yin)藏污水(shui)污泥也可能含有可能對環(huan)境有害(hai)的(de)(de)物(wu)質這一(yi)(yi)事實。例如環(huan)境持(chi)久性制藥污染物(wu)。

02 處(chu)理過(guo)程

1、濃縮(suo)

污(wu)水污(wu)泥濃(nong)縮劑

濃縮通常(chang)(chang)是污泥(ni)處理過程的第一(yi)步。可以攪(jiao)拌(ban)來自(zi)一(yi)級或二級澄清(qing)池(chi)的污泥(ni)（通常(chang)(chang)在添加(jia)澄清(qing)劑之(zhi)后(hou)）以形成更大，更快速沉降的聚集(ji)體。

初級污(wu)(wu)泥可(ke)以增稠至約(yue)(yue)8%或10％，而(er)二級污(wu)(wu)泥可(ke)以增稠至約(yue)(yue)4％固體。增稠劑通常(chang)類似(si)于添加攪拌機制的(de)澄清劑。固體含量低于10％的(de)稠化污(wu)(wu)泥可(ke)以接受額外的(de)污(wu)(wu)泥處理，而(er)液(ye)體增稠劑溢流則(ze)返回污(wu)(wu)水(shui)處理過程。

2、脫水

帶(dai)式壓濾機示意(yi)圖，用于對污水污泥進行脫水

脫水(shui)后，污泥可以作為含(han)有(you)50％至(zhi)75％水(shui)的固體(ti)處理。具有(you)較高水(shui)分(fen)含(han)量的脫水(shui)污泥通常作為液體(ti)處理。

3、側流處理技術

用于污(wu)泥(ni)(ni)濃(nong)縮或(huo)(huo)脫水的(de)污(wu)泥(ni)(ni)處理技術有兩種產品：增(zeng)稠劑或(huo)(huo)脫水污(wu)泥(ni)(ni)機。液體部(bu)分稱為污(wu)泥(ni)(ni)處理液。

這(zhe)種液(ye)(ye)體需要(yao)進一步處理(li)，因為氮(dan)和磷含量高，特別是如果污泥已(yi)被厭(yan)氧消化。處理(li)可以在(zai)污水處理(li)廠本身(shen)中進行（通過將(jiang)液(ye)(ye)體循(xun)環(huan)到處理(li)過程(cheng)的開始(shi)）或作為單獨的過程(cheng)進行。

4、磷回收

處(chu)理(li)污(wu)泥脫水液體的一(yi)種方法(fa)是磷回(hui)收(shou)。好(hao)處(chu)是可以減少阻塞(sai)性鳥糞石的形成(cheng)。

例(li)如，加拿(na)大(da)公司Ostara Nutrient Recovery Technologies正(zheng)在推廣一種基于磷在流化床反(fan)(fan)應(ying)器(qi)中(zhong)受控化學沉淀的方法(fa)，該(gai)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)從污泥脫水(shui)流中(zhong)回(hui)收晶體顆粒形式的鳥糞石。得到(dao)的結晶產品以(yi)注冊商品名“Crystal Green”出售給農業，草坪和觀賞植物部門作(zuo)為(wei)肥料。

5、消化(hua)

使用各(ge)種消(xiao)化(hua)技術處理污(wu)泥(ni)，其目的是減(jian)少固體中存(cun)在的有機物質(zhi)的量和(he)引起疾病(bing)的微(wei)生(sheng)物的數量。最(zui)常見的治療選擇包括厭氧(yang)消(xiao)化(hua)，好氧(yang)消(xiao)化(hua)和(he)堆肥。通過(guo)將污(wu)泥(ni)量減(jian)少近50％并將沼(zhao)氣作為有價值的能(neng)源，污(wu)泥(ni)消(xiao)化(hua)提供(gong)了顯著的成(cheng)本優勢。

1）厭氧消化

厭氧消化(hua)是在(zai)沒有(you)氧氣的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)進行的(de)(de)(de)細菌過(guo)程。該(gai)過(guo)程可以是嗜熱消化(hua)，其中(zhong)污泥(ni)在(zai)55℃的(de)(de)(de)溫度下(xia)(xia)在(zai)罐(guan)中(zhong)發(fa)酵，或者是在(zai)約(yue)36℃的(de)(de)(de)溫度下(xia)(xia)在(zai)中(zhong)溫下(xia)(xia)發(fa)酵。盡管允許(xu)(xu)更短(duan)的(de)(de)(de)保(bao)留(liu)時間(jian)（并因此(ci)允許(xu)(xu)更小的(de)(de)(de)罐(guan)），但就加熱污泥(ni)的(de)(de)(de)能量消耗(hao)而言(yan)，嗜熱消化(hua)更昂貴(gui)。

許多較大的(de)場地利用(yong)沼(zhao)氣來提供熱能(neng)和動力，使用(yong)發(fa)電機(ji)的(de)冷(leng)卻水(shui)將消化設備(bei)的(de)溫度維(wei)持在所需的(de)35±3°C。

2）好氧消化

好氧消化是在(zai)氧氣存(cun)在(zai)下發(fa)生的(de)細(xi)菌過程，類似(si)于活性污泥過程的(de)延續。

粗泡擴散(san)器(qi)更(geng)常用于活性污泥池或絮凝階(jie)段。選擇擴散(san)器(qi)類型(xing)的(de)(de)關鍵是確保它能(neng)產(chan)生所需(xu)的(de)(de)氧氣(qi)轉移率。

6、堆肥

堆肥是混合(he)污泥(ni)與碳的(de)(de)農副產(chan)品來源(yuan)，如鋸(ju)屑(xie)(xie)，稻草或(huo)需氧處理木屑(xie)(xie)。在存在氧氣的(de)(de)情(qing)況下，消化污水污泥(ni)和植物(wu)材(cai)料的(de)(de)細菌產(chan)生(sheng)(sheng)熱量以殺死引起疾(ji)病的(de)(de)微生(sheng)(sheng)物(wu)和寄生(sheng)(sheng)蟲(chong)。

堆肥混合物(wu)的(de)最佳(jia)初始碳氮比(bi)為26～30：1; 但是農業副產品的(de)堆肥比(bi)例可以(yi)通過將污泥中有(you)毒化學(xue)物(wu)質的(de)濃度稀(xi)釋到預期的(de)可接受水平所(suo)需(xu)的(de)量(liang)來確定(ding)。

7、焚燒

污泥焚燒過(guo)程示意圖（注意強調空氣質量控制(zhi)）

焚燒會使剩余固體(ti)中的重金屬濃(nong)度最大化，需要處理。

8、干燥床

在污(wu)泥(ni)(ni)干燥(zao)床(chuang)中干燥(zao)后的污(wu)泥(ni)(ni)

干燥床(chuang)通常由(you)四層由(you)礫石(shi)和沙子(zi)(zi)組成。第一層是15至20厘米(mi)厚的(de)粗砂(sha)礫。其次是10厘米(mi)厚的(de)細砂(sha)礫。第三層是沙子(zi)(zi)，可以在(zai)10到15厘米(mi)之間(jian)，用作(zuo)污泥和礫石(shi)之間(jian)的(de)過濾(lv)器。

9、新興技(ji)術

污(wu)水(shui)污(wu)泥或污(wu)泥脫水(shui)溪流中(zhong)的(de)磷回收(shou)受到越來(lai)越多的(de)關注，特別是在瑞(rui)典，德國(guo)和加拿大，因為(wei)(wei)磷是一(yi)種有限的(de)資源（這一(yi)概念也(ye)被稱為(wei)(wei)“ 高(gao)峰磷 ”），需要作(zuo)為(wei)(wei)肥料來(lai)養(yang)活(huo)不斷增長(chang)的(de)世界(jie)人口。

熱解聚(ju)的(de)產生(sheng)來自(zi)加熱至250℃的(de)污泥的(de)輕質(zhi)烴(jing)并壓縮(suo)至40MPa。

熱水解有兩個階段，結合污(wu)泥的高壓(ya)沸騰，然后快速減壓(ya)。這(zhe)種聯合作用(yong)使(shi)污(wu)泥消毒，使(shi)其更(geng)易生物降解，從而提高消化性能。滅菌會破壞污(wu)泥中(zhong)的病原體，導致其達到土地使(shi)用(yong)（農業）的嚴格要求(qiu)。

10、處置或(huo)用作肥料

當產(chan)生液體污泥時，可能需要進一步(bu)處(chu)(chu)理(li)以(yi)使其(qi)適合于(yu)最終(zhong)處(chu)(chu)置。通常將污泥濃縮(suo)或脫(tuo)水以(yi)減少在場外運輸以(yi)進行處(chu)(chu)置的體積。