在城市污水处理过程中，必然产生大量含水量很高的污泥，它具有容量大、不稳定，易腐败、有恶臭的特点，如不加处理，任意排放，将引起二次污染。随着城市的不断发展，许多城市都在建设城市污水处理厂，因此，污泥量将会不断增加。合理地选择污泥处理方法，不仅可以促进污水处理厂的建设，改善环境，同时可以起到变废为宝，合理利用生物能源，改良土壤的作用。

目前，从国外到国内，污泥处理的方法主要从四个方面去考虑。一是稳定化，消除恶臭；二是无害化，杀死虫卵及病菌；三是减容化，便于运输处置；四是利用，实现污泥资源化。本文就污泥减容化作进一步的探讨。

1 污泥减容化的目的及方法

污水处理厂在运行过程中将产生大量的污泥，随着污水处理工艺的不同，其污泥量也不尽相同，但是有一个共同点就是体积大，含水率高。一般，初沉池产生的污泥含水率在95%～97%左右，二沉池沉淀下来的剩余污泥（活性污泥法）含水率达99.2%～99.6%。由于体积大，含水率高，在处理时，基建投资高，运行成本大，运输处置费用高。因此，污泥处理首先应将其容积减小，要想减小污泥容积，就必须降低污泥中的含水率。目前采用的方法大多为浓缩和脱水工艺。

污泥浓缩一般采用重力浓缩，设置污泥浓缩池，一般停留时间为12h以上，浓缩池设置污泥浓缩机，以提高浓缩效果。经过浓缩以后的污泥，含水率在97%左右。对于设置污泥二级消化系统的污泥处理工艺，其二级消化池的主要功能也是浓缩，消化前还需加浓缩。近年来，许多污水处理厂开始采用二级浓缩，一级消化的处理工艺，既不降低浓缩效果，又可节省基建投资，如太原杨家堡污水处理厂、天津东郊污水处理厂、淄博污水处理厂、青岛海泊河污水处理厂等都采用此种工艺，经过二级浓缩后，污泥含水率可降至95%左右。

污泥脱水已经从空气干燥自然脱水发展为机械脱水。经过浓缩后的污泥在进入压滤机前，投加絮凝剂，提高絮凝效果。经过机械脱水以后，污泥含水率降为70%～80%，体积为原来的1/4～1/6。

2 传统污泥浓缩脱水工艺的缺陷

2.1 基建投资大

传统的污泥浓缩脱水工艺，一般将浓缩、脱水两道工艺分开进行。浓缩过程一般通过设置单独的污泥浓缩池来完成。无论是一级浓缩还是二级浓缩，浓缩时间都比较长，并且需要配置相应的机械设备。对于管理水平较高的污水处理厂，浓缩池还需要配置一定的自控仪表，以便于运行管理。脱水段单独设置脱水机房。这样，造成了污泥浓缩脱水基建投资比较大。

2.2 管理复杂

由于传统重力浓缩池停留时间达12h以上，池内污泥基本上处于缺氧和厌氧状态，有利于厌氧菌的滋生。特别是对于二沉池排出的剩余污泥，单独进行重力浓缩容易出现污泥上浮现象，浓缩效果不太理想，给运行管理带来许多不便。

2.3 污泥易流失

由于污泥含水率比较高，比重与水接近，泥水分离过程缓慢，较难出现严格的泥水分界面。再加上池体本身的构造原因，容易使部分污泥随着上清液排出池外，重新在污水处理系统内循环，加重了污水处理系统的负担，对出水效果产生影响，降低污泥的回收率。

2.4 降低污水厂除磷效果

采用传统重力浓缩降低污泥含水率，对整个污水处理厂的除磷效果产生不良影响。污水处理工艺中，去除磷的方法是通过系统经常排放剩余污泥，被细菌摄取的磷也随着污泥排出系统，以达到从污水中除磷的功效，从而保证出水效果。排放的剩余污泥在进入污泥浓缩池以后，由于在厌氧状态下停留很长时间，磷会被重新释放出来，然后通过上清液的排除，重新进入污水处理系统中。没有随上清液排出的磷，随着浓缩以后的污泥进入污泥脱水系统，通过带式脱水机的挤压，随着滤液也回到了污水处理系统。一般观点认为，污泥在厌氧状态下停留7h左右，大部分的磷将释放。这样必然造成磷在整个污水处理系统中循环，系统中磷的浓度升高，影响出水效果。

3 污泥浓缩脱水一体化技术

针对传统污泥浓缩脱水工艺存在的缺陷，随着污泥处理技术的进步和工艺发展的需要，污泥浓缩脱水一体化技术应运而生，并且逐渐得到应用。国外于20世纪70年代投入研制，目前已广泛用于城市污水处理厂污泥处置过程中。国内从20世纪90年代末期开始进行该技术的研究和应用，并于2000年4月在合肥市王小郢污水厂投入工业性应用，取得了良好的运行效果，对加快城市污水处理厂建设起到了积极的作用。

3.1 基本原理

污泥浓缩脱水一体化技术是将过滤浓缩和压榨脱水技术二者有机的结合起来，实现污泥减容的连续运行。它将传统的污泥浓缩池用污泥浓缩机来代替，并与带式压榨机组合为一体，形成一体化设备。污泥浓缩主要依靠一条绕在辊筒上的滤带形成比较长的重力脱水区，实现污泥快速重力脱水浓缩。污泥在进入污泥浓缩机前，加药调质，絮凝后的污泥进入滤带上部，在重力作用下游离滤液通过滤带的作用向下排，过滤后的污泥进入布料区，在布料区设置高效翻转机构，使得浓缩后的污泥自由进入带式压滤机进行压榨脱水和预压。在带式压滤机阶段，通过对浓缩后的污泥进一步压榨脱水，使污泥成饼状外运。

3.2 污泥含水率变化

污泥浓缩脱水一体化技术解决了浓缩段与压滤段对不同情况下的水力负荷和固体负荷的适应性问题，并且将其成功地分开处理，使其适应性更为广泛。当进入系统的污泥含水率为98.5%～99.5%时，经过浓缩段以后，污泥含水率降为95%左右，污泥回收率大于等于99%；经过压滤段后，污泥含水率变为75%～78%，污泥回收率大于等于97%。

3.3 主要特点

污泥浓缩脱水一体化技术较传统的污泥浓缩和污泥脱水工艺具有许多特点，主要表现在以下几个方面：

3.3.1 浓缩效果好

由于采用了浓缩前投加絮凝剂的方法，有效地解决了污泥浓缩后进入压滤段的衔接问题，提高了浓缩效果，因为污泥浓缩属于压缩沉淀，主要是将颗粒间的空隙水排除，以达到降低体积。

3.3.2 除磷效果好

将传统重力浓缩池用带式浓缩设备进行替代，污泥停留时间短，使得污泥中细菌来不及重新释放磷，浓缩后的污泥已进入压榨脱水阶段，使磷基本上保留在泥饼中，游离液中磷的含量极低，可以减轻全厂除磷的负担，提高污水厂总体运行效果。

3.3.3 节省投资，减少占地

采用浓缩脱水一体化设备，可以将传统污泥浓缩池取消，只保留脱水机房即可。使污水处理厂占地面积减少，节约土地，降低土建造价。

4 发展前景

4.1 促进城市污水处理厂建设的良性发展

由于污水处理厂建设需要大量的资金，而我国经济发展水平不高，减少建设费用成为污水处理厂建设首要解决的问题。采用污泥浓缩脱水一体化技术，可以大大减少污水处理厂建设用地和基建费用，缓解城市用地紧张和建设资金不足的矛盾，促使污水厂建设的良性发展。

4.2 降低运行费用，确保正常运转

由于污泥处理成本远大于污水处理的成本，因此降低污泥处理成本是污水处理厂运行中首当其冲解决的问题。采用污泥浓缩脱水一体化技术，可以减少管理人员，降低人工费用，从而达到降低运行成本，减轻财政负担，以确保其正常运转。

4.3 提高出水效果，实现污水资源化

随着水体富营养化问题的日趋严重， 在制订污水新的排放标准时，对磷的指标进行了严格控制，因为磷是造成水体富营养化的主要原因。污水处理厂不仅应在污水处理上进行优化，选择一些除磷效果好的工艺，像氧化沟、A2/O工艺，而且还应该在污水处理中加强磷的分离，防止污泥中的磷重新释放回系统中，降低总的除磷效果。采用污泥浓缩脱水一体化技术，可以较大限度地避免磷在系统中的循环，对提高出水标准有积极的作用。

另外，由于水资源的短缺，城市污水资源化已势在必行。将处理后的污水作为城市新的水源，根据不同的功能需要进行分质供水是一种发展趋势。降低污水中磷的含量，是实现污水回供的一个重要条件。采用污泥浓缩脱水一体化技术，可以保证污水处理厂磷的去除率，为污水回供于城市和工业提供了先决条件。