污泥农用前处理技术的发展

城市污泥的含水率很高，一般为99.2%～99.8%，体积大，输送困难，要实现污泥资源化利用，必须进行浓缩、脱水等处理。按污泥含水率的大小可分为浓缩污泥、脱水污泥、堆肥污泥和干化（燥）污泥。污泥土地利用的直接施用常为前两种，后两种是经加工作为农肥或复合肥出售。污泥处理处置目的与技术发展状况和原则有四种：一是稳定化，通过稳定化处理消除恶臭；二是无害化，通过无害化处理，杀灭生物固体中（污泥）的虫卵及致病微生物；三是减量化，通过处理使之易于输送贮存；四是资源化，实现污泥有效利用。污泥处理处置技术的发展已经历100多年，可分如下发展阶段。

（1） 起始阶段

19世纪90年代至20世纪20年代，此阶段污水产生量很少，城市污水处理厂的规模相对较小，因此污泥的产生量很少，期间污泥的主要处置方式是简单堆积，或者用于填平洼地，或者简单脱水进行农田直接施用。

（2）发展阶段

20世纪20年代至80年代，此阶段发展了污泥的厌氧消化技术，它使污泥可以得到稳定化与无害化处理，为后续减量化处理与利用创造了条件。另外，这一阶段还开发了好氧消化技术，同步的又发展了污泥的各种浓缩技术，污泥浓缩药剂处理技术，污泥机械脱水技术及污泥加热焚烧技术等，并将各种方法组合成综合处理工艺，使污泥的处理技术逐步走向成熟。以污泥消化技术为基础，形成消化后自然干化、机械脱水后热干化、机械脱水后焚烧等几大类污泥综合处理工艺。

（3）成熟阶段

20世纪80年代至今，此阶段的特点有两个：一个是进一步完善污泥的处理技术；另一个是重视污泥的处置与资源化利用。在污泥处理技术方面，取得进一步发展，例如污泥消化工艺，逐步开发了好氧-厌氧两段消化酸性发酵-碱性发酵两相消化以及中温-高温双重消化等新工艺，但大多数工艺还处在试验阶段，达到生产规模且工程化应用的还不是很多。

污泥无害化技术除沿用厌氧消化或好氧消化技术外，还开发了辐射处理（β射线、γ射线）技术、微波技术等。在污泥的浓缩与脱水方面，除了传统的重力浓缩外，又研发了气浮浓缩，污泥脱水技术也由空气自然干燥脱水发展为机械脱水，而机械脱水设备也由真空过滤发展为板框压滤、离心脱水和带式压滤脱水等各种形式。

脱水预处理方法通常与污泥本身性质相关，污泥颗粒间的间隙水约占污泥水分的70%～80%，与污泥颗粒之间的结合力较小，一般可以通过重力浓缩进行分离。附着水和毛细水与污泥颗粒之间的结合力较强，则需借助外力进行分离。吸附水则由于非常牢固地吸附在污泥颗粒的表面上，通常只能采用干燥和焚烧的方法去除。内部水必须事先破坏细胞，将内部水释放后才能被分离。水的结合强度取决于其单位水化合力和颗粒的大小（表面积）。颗粒直径越小或者污泥絮体结构越细小及污泥含有的胶体颗粒越多，污泥越难脱水。例如城市污水处理厂污泥经中温消化后固体物质含量占5%，污泥调理后各种脱水手段可达到的脱水程度为：a.通过浓缩去除间隙水后，含固量可达3%～7%；b.通过机械脱水去除附着水和毛细水后，含固量可达20%～45%；c.通过污泥干燥去除吸附水和内部水后，含固量可达95%。

不同含水率时污泥的特征情况详见表1。

由于污泥资源化利用方式不同，因此污泥处理方法应根据污泥利用途径进行选择。