污水处理过程中，会产生大量的污泥，其数量占处理水量的0.3%～0.5%（以含水率为97%计）。污泥脱水是污泥减量化中较为经济的一种方法，是污泥处理工艺中的一个重要环节，其目的是去除污泥中的空隙水和毛细水，降低了污泥的含水率，为污泥的处置创造条件。欧盟等国家的污泥脱水目前已超过78%。

1 污泥脱水性能的评价指标

过滤比阻抗值和毛细吸水时间是被广泛用作衡量污泥脱水性能的两项指标。然而，这两项指标考虑的只是污泥的过滤性（有些污泥的过滤性虽很好，但却仍有大量的水残留在污泥中），因此，有时还需考察脱水后泥饼的含固率这项指标。

为了直接反应污泥的离心性，可以用离心后上清液的体积、离心后上层清液的浊度这两个指标来衡量污泥的脱水性能，但这两个指标目前还没有标准的测试方法。

1.1 过滤比阻抗值a_av和压缩系数

过滤比阻抗值a_av的物理意义为：单位过滤面积上，单位干重滤饼的阻力，其单位为m/kg.a_av主要用来衡量污泥脱水的难易程度，它反映了水分通过污泥颗粒所形成的泥饼层时所受阻力的大小。不同的污泥种类，其比阻差别较大。一般来说，比阻小于1×10¹¹m/kg的污泥易于脱水，大于1×10¹³m/kg的污泥难于脱水。

压缩系数s用来反映污泥的渗滤性质，s值大的污泥，其a_av随过滤压力的升高而上升较快。

1.2 毛细吸水时间CST

CST值等于污泥与滤纸接触时，在毛细管作用下，其水分在滤纸上渗透1cm长度的时间，以秒计。在一定范围内，污泥的毛细吸水时间与其比阻抗值存在相对应的关系。

1.3 离心后上层清液的体积

将不同种类的污泥在一定转速下离心，然后凭借肉眼判断离心后上层清液的体积。这个指标也比较适用于调理剂的选择和剂量的测定

1.4 离心后上层清液的浊度

测试方法与离心后上清液体积百分比相类似，但增加了浊度值参数，使测试结果更趋合理、精确。

2 影响污泥脱水性的因素

影响污泥脱水性能的因素很多，包括污泥水分的存在方式和污泥的絮体结构（粒径、密度和分形尺寸等）、∑电势能、pH值以及污泥来源等。

2.1 污泥水分的存在方式

污泥颗粒因富含水分，拥有巨大表面积和高度亲水性。结合水与固体颗粒之间存在着键结，活性较低，需借助机械力或化学反应才能除去。相对于结合水，自由水环绕在固体四周，并能以重力方式引出，因此结合水的含量可视为机械脱水的上限，即结合水量越多，污泥越难脱水。

2.2 污泥的絮体结构

（1）污泥粒径。是衡量污泥脱水效果较重要的因素。一般来讲，细小污泥颗粒所占比例越大，脱水性能就越差。因为污泥颗粒越小，其总体比表面积就越大，水合程度就越高，污泥颗粒本身带有负电荷，互相之间排斥，形成了一个稳定的分散系统（胶状絮体）。在污泥粒径的测量方面，由于颗粒形状不规则，因此较难确定它的粒径。其中，无机颗粒因相对稳定，粒径较易测定；有机颗粒在筛分时因易分解，则很难测定其原始粒径大小。目前有3种测量污泥粒径分布的基本方法，但由于测量方法的不同，测得的粒径分布情况就有差异。

（2）污泥密度。是描述污泥重量与体积关系的参数。污泥密度有两种表达方式：一种为颗粒密度，用于描述单个颗粒的重量与体积之比；另一种容积密度（容重），用以描述污泥颗粒群体（1堆或1车污泥）的重量与体积之比。其中，容积密度是指单位体积污泥的质量，由于压实和有机物的降解作用，因此沉积时间越长（老龄）的污泥，致密度高、容积密度大。

（3）分形尺寸。是絮体结构量化的表示，用以描述颗粒在团块中的集结方式，与粒径成正比关系。分形尺寸越大（极值为3），絮体集结得越紧密，也就越容易脱水。

2.3 污泥的∑电势

∑电势越高，对脱水越不利。

2.4 pH值

酸性条件下，污泥的表面性质会发生变化，其脱水性能也随之发生变化。研究发现，pH值越低，则离心脱水的效率越高。对于过滤脱水，当pH值为2.5时，能得到含固率极高的泥饼。

2.5 污泥来源

不同来源的污泥，组成成分不同，脱水性能也不同。如：初沉污泥，主要由有机碎屑和无机颗粒物组成，剩余污泥则是由多种微生物形成的菌胶团、与其吸附的有机物和无机物等组成的集合体，活性污泥是由有机颗粒包括平均粒径小于0.1μ的胶体颗粒、1.0～100μ之间的超胶体颗粒及由胶体颗粒聚集的大颗粒等所组成，所以比阻值较大，脱水也困难。不同来源的污泥其脱水性能如下：

3 污水处理过程中影响污泥脱水的因素

3.1 污泥输送

污泥输送过程中，泵的剪切力可以使污泥性质发生变化，如可以使污泥的细小颗粒增加、降低污泥的平均粒径和升高∑电势，因此在不增加调理药剂的情况下污泥脱水性能会恶化。

3.2 污泥泥龄

不同泥龄的污泥，其沉降性能不同，且存在一定的规律性。污泥采用离心脱水时，其可脱水性主要由可沉降性来决定，因此泥龄和脱水性之间也存在着一定的规律性。

3.3 除磷和脱氮

除磷和脱氮是污水处理重要工艺单元。进行生物脱氮时，污泥容积负荷和有机成分将减少，矿化度将升高，因此，脱水性能会改善；进行生物除磷时，污水预酸化有助于生物除磷，但对浓缩和脱水不利。另外，为满足污水处理厂出水中总磷的指标要求，往往需要采用化学除磷措施，但含有化学除磷的药剂对污泥的脱水是不利的。

4 污泥处理过程中影响脱水性能的因素

4.1 好氧消化

经过好氧消化，污泥的脱水性能通常会急剧恶化。因为好氧消化会使污泥的生物细胞量增加，而生物细胞对水的吸附作用非常强，大量的水分以吸附水和内部水的形态存在于细胞内和细胞间，很难在脱水中被去除；此外，在好氧消化过程中，细菌处于内源呼吸阶段，会有一些絮体解体，而这些细小的污泥絮体在好氧稳定阶段是很难降解的，因此好氧消化减少了污泥的平均粒径。

4.2 厌氧消化

经过厌氧消化的污泥，大部分污泥的脱水性能会得到提高。因为厌氧消化能使污泥中的细小颗粒和比表面积减小，从而改变了和水的结合程度，使污泥的脱水性能得到改善。另外，污泥的停留时间、碱度和搅拌方法都能对污泥的脱水性产生直接或间接的影响。

实验表明，当污泥的停留时间达到某个特定值时，其脱水性能较佳，超过这个值，对脱水性能不会有多少变化，但当稳定时间不足时，污泥的脱水效果甚至会比稳定前有所下降。消化污泥的碱度通常超过2000mg/L，在进行化学调节时如用的是无机盐混凝剂，则所加的混凝剂需先中和掉碱度，才能起到混凝作用，因此只有加入过量的混凝剂才能达到同样的脱水效果。在这方面，过去曾用淘洗法来降低污泥的碱度，其目的是为了节省混凝剂用量，但却需增设淘洗池及搅拌设备，加上目前高效混凝剂种类的不断开发，淘洗法已逐渐被淘汰。消化污泥的搅拌方式如采用水力提升或机械搅拌，则污泥会因受机械剪切而使絮体被破坏，导致脱水性能下降；若采用沼气搅拌，则脱水性能可得到改善。