污泥主要成分是水，從液體污水中除去較少量的固體物質(zhì)。初級污泥包括在初級澄清器中初級處理期間除去的可沉降固體。在二級澄清池中分離的二級污泥包括來自二級處理生物反應(yīng)器的處理過的污水污泥。

污泥處理的重點是減少污泥重量和體積，以降低處置成本，并降低處置方案的潛在健康風(fēng)險。脫水是重量和體積減少的主要手段，而病原體破壞通常通過嗜熱消化，堆肥或焚燒期間加熱來實現(xiàn)。

污泥處理方法的選擇取決于產(chǎn)生的污泥量，并比較可用處置方案所需的處理成本。風(fēng)干和堆肥可能對農(nóng)村社區(qū)具有吸引力，而有限的土地供應(yīng)可能使有氧消化和機械脫水成為城市的首選，規(guī)模經(jīng)濟可能會鼓勵大城市地區(qū)的能源回收替代方案。

在厭氧消化過程中或通過焚燒干燥的污泥，可以通過甲烷氣體生產(chǎn)從污泥中回收能量，但是能量產(chǎn)量通常不足以蒸發(fā)污泥水含量或為脫水所需的動力鼓風(fēng)機，泵或離心機提供動力。

01 生物固體

“生物固體”是一個常用于污水工程出版物和當(dāng)?shù)厮畡?wù)部門公共關(guān)系工作的術(shù)語，當(dāng)污泥經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚磉^程后，他們希望將重點放在污水污泥的再利用上。事實上，生物固體被定義為有機廢水固體，可在穩(wěn)定過程（如厭氧消化和堆肥）后重復(fù)使用。

“生物固體”一詞是由水環(huán)境聯(lián)合會于1998年在美國引入的。然而，有些人認(rèn)為該術(shù)語是一種“宣傳”（或至少是一種委婉用語），其目的是隱藏污水污泥也可能含有可能對環(huán)境有害的物質(zhì)這一事實。例如環(huán)境持久性制藥污染物。

02 處理過程

1、濃縮

污水污泥濃縮劑

濃縮通常是污泥處理過程的第一步?？梢詳嚢鑱碜砸患壔蚨壋吻宄氐奈勰啵ㄍǔＴ谔砑映吻鍎┲螅┮孕纬筛?，更快速沉降的聚集體。

初級污泥可以增稠至約8%或10％，而二級污泥可以增稠至約4％固體。增稠劑通常類似于添加攪拌機制的澄清劑。固體含量低于10％的稠化污泥可以接受額外的污泥處理，而液體增稠劑溢流則返回污水處理過程。

2、脫水

帶式壓濾機示意圖，用于對污水污泥進行脫水

脫水后，污泥可以作為含有50％至75％水的固體處理。具有較高水分含量的脫水污泥通常作為液體處理。

3、側(cè)流處理技術(shù)

用于污泥濃縮或脫水的污泥處理技術(shù)有兩種產(chǎn)品：增稠劑或脫水污泥機。液體部分稱為污泥處理液。

這種液體需要進一步處理，因為氮和磷含量高，特別是如果污泥已被厭氧消化。處理可以在污水處理廠本身中進行（通過將液體循環(huán)到處理過程的開始）或作為單獨的過程進行。

4、磷回收

處理污泥脫水液體的一種方法是磷回收。好處是可以減少阻塞性鳥糞石的形成。

例如，加拿大公司Ostara Nutrient Recovery Technologies正在推廣一種基于磷在流化床反應(yīng)器中受控化學(xué)沉淀的方法，該反應(yīng)器從污泥脫水流中回收晶體顆粒形式的鳥糞石。得到的結(jié)晶產(chǎn)品以注冊商品名“Crystal Green”出售給農(nóng)業(yè)，草坪和觀賞植物部門作為肥料。

5、消化

使用各種消化技術(shù)處理污泥，其目的是減少固體中存在的有機物質(zhì)的量和引起疾病的微生物的數(shù)量。最常見的治療選擇包括厭氧消化，好氧消化和堆肥。通過將污泥量減少近50％并將沼氣作為有價值的能源，污泥消化提供了顯著的成本優(yōu)勢。

1）厭氧消化

厭氧消化是在沒有氧氣的情況下進行的細(xì)菌過程。該過程可以是嗜熱消化，其中污泥在55℃的溫度下在罐中發(fā)酵，或者是在約36℃的溫度下在中溫下發(fā)酵。盡管允許更短的保留時間（并因此允許更小的罐），但就加熱污泥的能量消耗而言，嗜熱消化更昂貴。

許多較大的場地利用沼氣來提供熱能和動力，使用發(fā)電機的冷卻水將消化設(shè)備的溫度維持在所需的35±3°C。

2）好氧消化

好氧消化是在氧氣存在下發(fā)生的細(xì)菌過程，類似于活性污泥過程的延續(xù)。

粗泡擴散器更常用于活性污泥池或絮凝階段。選擇擴散器類型的關(guān)鍵是確保它能產(chǎn)生所需的氧氣轉(zhuǎn)移率。

6、堆肥

堆肥是混合污泥與碳的農(nóng)副產(chǎn)品來源，如鋸屑，稻草或需氧處理木屑。在存在氧氣的情況下，消化污水污泥和植物材料的細(xì)菌產(chǎn)生熱量以殺死引起疾病的微生物和寄生蟲。

堆肥混合物的最佳初始碳氮比為26～30：1; 但是農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品的堆肥比例可以通過將污泥中有毒化學(xué)物質(zhì)的濃度稀釋到預(yù)期的可接受水平所需的量來確定。

7、焚燒

污泥焚燒過程示意圖（注意強調(diào)空氣質(zhì)量控制）

焚燒會使剩余固體中的重金屬濃度最大化，需要處理。

8、干燥床

在污泥干燥床中干燥后的污泥

干燥床通常由四層由礫石和沙子組成。第一層是15至20厘米厚的粗砂礫。其次是10厘米厚的細(xì)砂礫。第三層是沙子，可以在10到15厘米之間，用作污泥和礫石之間的過濾器。

9、新興技術(shù)

污水污泥或污泥脫水溪流中的磷回收受到越來越多的關(guān)注，特別是在瑞典，德國和加拿大，因為磷是一種有限的資源（這一概念也被稱為“ 高峰磷 ”），需要作為肥料來養(yǎng)活不斷增長的世界人口。

熱解聚的產(chǎn)生來自加熱至250℃的污泥的輕質(zhì)烴并壓縮至40MPa。

熱水解有兩個階段，結(jié)合污泥的高壓沸騰，然后快速減壓。這種聯(lián)合作用使污泥消毒，使其更易生物降解，從而提高消化性能。滅菌會破壞污泥中的病原體，導(dǎo)致其達到土地使用（農(nóng)業(yè)）的嚴(yán)格要求。

10、處置或用作肥料

當(dāng)產(chǎn)生液體污泥時，可能需要進一步處理以使其適合于最終處置。通常將污泥濃縮或脫水以減少在場外運輸以進行處置的體積。