污泥是污水处理过程中产生的沉淀物质。它包括原来存在于污水中的固体杂质、悬浮物质、胶体物质，以及由污水中溶解性物质转化而来的沉降物。污泥中往往含多种有害物质，如果任意处置，将污染大气、土壤和水体。但许多污泥含有氮磷等肥分和其它有用物质，可以经过一定处理后加以利用。

污泥处理可采用多种工艺过程，主要包括浓缩、消化、干化及焚烧等方法。污泥浓缩，使污泥初步脱水，缩小污泥体积，为后续处理创造条件; 污泥消化，促使污泥中有机物的稳定化及制造沼气供能源利用;污泥干化，用以降低污泥含水率至60～85%，便利运输和利用; 污泥焚烧，以彻底消灭有机物及病原微生物。污泥处理工艺流程见图1：

污泥浓缩法 浓缩法是利用静止作用使污泥与水分离(主要除去污泥的游离水)，一般应用于含水率高(99.2～99.8%)的活性污泥，可降低含水率至95～97%，以便利进一步的脱水。所用浓缩设备有浓缩沉淀池、气浮池和离心机设备等。

图1 污泥处理流程图解(箭头方向指可采用的处理步骤)

(1) 浓缩沉淀池： 分垂直型和水平型两类，间歇或连续地将污泥送入池内。垂直型池的污泥进口设在池的中间部位，污泥固体因重力下沉，由池底放出，废水在池顶排出。水平型池的污泥进出口都在池底，废水则从池顶溢流。间歇浓缩池中，污泥停留10～24h，池数多于2个，以便交替运行。连续浓缩池中污泥停留6h左右。

(2) 气浮池： 一般建成水平型污泥池，其体积可贮存污泥量5天左右，池中压入空气，使悬浮固体上浮。污泥进口和废液水出口均设在池底，上浮污泥在池顶排出。

(3) 离心机浓缩： 利用离心作用脱水，将污泥装在绕轴旋转的渗水材料做成的空筒中，污水可被挤出筒壁，污泥获得浓缩。如果先在污泥中加入高分子电解质混凝剂，则所得污泥稠厚，含水率可降低至65～85%。

污泥消化法 消化法是利用厌氧微生物分解、转化和稳定污泥中有机物的过程。未消化的“生污泥”经消化后成为“熟污泥”，能改善污泥的脱水条件和防止发臭。生污泥中的有机氮化合物经消化形成重碳酸氨，易为农作物所吸收而提高肥效。消化过程中有沼气产生，可利用作能源、动力或制造四氯化碳、聚甲基丙烯酸甲酯树脂等。采用高温消化法 (45～60℃) 时，又可完全杀灭病原微生物和寄生虫卵，即使应用中温消化(80～35℃)，也能消除部分病原体，在卫生上有重要意义。因此在一般污水处理厂中都采用消化法处理污泥。

污泥消化是在密闭的消化池内进行，污泥进入池内后，最初发生好氧分解，至污泥中溶解氧耗竭时，转成厌氧分解(兼性厌氧和专性厌氧)，即消化分解。

在消化过程中，污泥中的碳水化合物(糖、淀粉、纤维素)和溶解氮化物首先受到微生物(主要是兼性厌氧产酸微生物) 的作用，分解成有机酸、碳酸盐、醇、二氧化碳、氨、磷化物、硫化氢和其他硫化物等，污泥pH值可自7降至6或更低，此时期称“酸性消化阶段”或“产酸阶段”，一般在15～20℃常温消化下可延续2周左右。嗣后，有机酸和含氮化合物受到微生物进一步分解，产生更多的氨化物和碳酸氢盐等，pH值逐渐上升至6.8左右，此时污泥变成灰色、粘稠，吸附氢和二氧化碳等气体而上浮。此阶段称“酸性分解过程阶段”，在常温下可延续3个月之久。在酸性分解过程阶段后期，厌氧微生物中的甲烷菌十分活跃，能将污泥中更稳固的化合物如蛋白质、有机酸和醇等分解和转化，产生大量沼气和二氧化碳，剩下较稳定不易变化的腐殖质。此时pH值上升超出7.0，已达到“碱性消化阶段”。消化后的污泥呈黑色(硫化铁)，有柏油气。此阶段在常温时可延续1个月左右，最后消化过程终结，气体产量下降。在碱性消化阶段，污泥有缓冲作用，此时如加入生污泥，则可经甲烷菌和大量酶的作用，直接发生碱性分解，不经过酸性分解阶段，能抑制恶臭，并且污泥在消化池内，不形成浮渣。

当污泥加温时，消化时期缩短。如温度在30～35℃(中温消化)，适于一般甲烷菌的活动，消化过程可在25天内完成; 如加温至45～60℃(高温消化)，适于高温甲烷菌的活动，消化时期约半个月左右即可，但此时有恶臭，因此应用有限制。温度与消化完成时期的关系见图2。

图2 生产上常采用的消化期

在气候寒冷地区，生污泥分解迟缓，甚至经年不能达到“碱性消化阶段”，可在污泥中加入碱性物质或熟污泥，限制生污泥加入量，及提高污泥湿度等，促进微生物分解。

污泥消化的构筑物有化粪池、隐化池(见“化粪池”、“隐化池”条)和消化池。

消化池是一个横断面为圆形或方形池 (图3) 。污泥在池上部引入，经一定时间消化后，熟污泥由池底排泥管放出。消化产生的沼气，收集在池顶钟形罩区域或贮存在池外贮气罐内，再由导管引出利用。池顶钟形罩可建成淹没式固定盖、非淹没式固定盖和活动式浮盖三种。消化池内设搅拌器及加热设备，还有泥液排放管和采样管等。

图3 消化池构造示意图

1.蒸汽2.沼气3.生污泥4.熟污泥

自然脱水法 一般污泥含水率在90～95%以上，能在管道内流动; 脱水至85%左右可成厚稠液; 含水率在70～80%以下时成固体状泥饼。自然脱水法或称污泥干化场法，是将经过消化或沉淀的湿污泥铺放在砂土地上，利用自然蒸发、渗滤作用脱水，获得含水75%左右的固体污泥，可以利用作肥料、燃料或再经干馏提取汽油、煤油、蜡等，也可用作填洼。

修建干化场时，选择土壤渗水性较好，地下水位较低的地区，先平整地面，用土堤围起，在多雨或寒冷地区的小型干化场，可设置玻璃棚覆盖。干化场地址的土壤渗水性差的，须在地下埋设排水管，引去渗下的水，集中输回到污水处理构筑物中再处理。有时，为了防止地下水的污染，排水管下面应用粘土做成不透水层。

污泥排入干化场，一年内分多次进行，干化后的污泥经收集运出。

本法污泥暴露地面，不易保证良好的卫生条件，仅适用于离生活居住区较远的小型污水厂污泥脱水。

机械脱水法 机械脱水是利用压滤、真空过滤或离心机将消化污泥或沉淀池污泥脱水 (主要是毛细管结合水)，可不受土地面积，气候条件的限制，也不象干化场臭气污染或遭致苍蝇危害，因而是一种比较好的污泥脱水法，但设备及经费较高。

(1)压滤： 利用高压空气、水压力等将污泥压过棉、毛或合成纤维的滤布。滤布架设在两片金属板框或多道叶片上，压滤一定时间后，污泥脱水形成泥饼，含水率为50～65%。压出水自板框或叶片中空隙排出。泥饼可用人力、压缩空气或刮泥装置从滤布上脱落，运出作肥料。

(2)真空过滤： 把污泥引入一个水平放置的横断面为半圆形的长槽内，半圆槽内设有可转动的空心圆筒，表面钉有金属网及滤布，筒直径的1/3浸在槽内。圆筒中用若干个隔板分隔成互不相通的多个隔间，圆筒水平管轴与真空泵抽气管联接，在刮泥位置装有压缩空气管。当圆筒由机械旋转时，与槽中污泥相连接的各隔间陆续

与真空抽气机接通，从圆筒中央吸气，使各隔间内形成真空，使污泥吸附在滤布上，滤布上污泥含水率可降至70～80%。当各分隔转到刮泥位置时，与压缩空气管相连接，泥饼由压缩空气和刮刀推落在输泥带上运出。真空抽出空气中的泥水经过污水分离器分开(图4)。

图4 真空过滤机整套设备布置示意图

1.真空过滤机 2.污泥入口 3.气液分离器4.风机5.排液泵6.真空泵

(3) 离心机脱水与浓缩离心机脱水相似，但转速较高，所得泥饼含水率在65～85%之间。脱水设备的排出水，一般用水泵抽送至污水处理厂进口再处理。

干化法 干化法是将已脱水的污泥含水率，从65%进一步降低至10～30%(主要除去吸着水)，成为污泥粉末，可包装作肥料运出。常用干化法有风干和烘干两大类。

(1) 风干法： 是将含水率65～75%的泥饼堆放在雨棚内，受风吹蒸发，含水率可将低至20～30%。常在气候干燥少雨地区采用。

(2) 烘干法：有回转窑式污泥炉系统或快速干燥系统，实际上是干燥-焚化联合系统。污泥中的病原体，可被热力杀死。

回转窑式污泥炉系统中，污泥从转窑进入炉膛，当转窑借齿轮转动时，燃烧发生火力热风由低端吹向高端，污泥逐渐烘干，终于着火燃烧，热风所挟带的粉状污泥，可用旋风分离机回收(图5)。

图5 回转窑式污泥炉系统的流程和设备

1.油箱2.鼓风机3.排灰机4.石油喷灯5.回转窑式污泥炉6.电动转动机7.滤机脱水污泥8.旋风分离器9.烟囱10.泥灰11.排气机

快速干燥系统先将污泥用热风吹至含水率10%左右成污泥粉，随即进入干燥旋风分离器，一部分污泥粉送至焚化炉作燃料，多余污泥可作肥料用。

湿式氧化法 本法是将湿污泥在高压(100kg/cm²)及高温(250～300℃)下进行燃烧氧化(见“湿式氧化法”条)。它是一种较为新型的处理方法，可以有效地处理湿污泥，基本上不需要外加热量，剩余灰烬可作肥料。由于此项处理法在密闭容器内进行，基本上不产生臭气、粉尘，处理后的物质是无菌的。只是需要高压设备，基建投资大。

污水处理厂中污泥处理法，除上述外，为了利用污泥的肥分及杀灭污泥中的病原体，也可用高温堆肥法及药物消毒法(见“垃圾处理”条)。

近年来，已有利用好氧微生物处理污泥的报道，称为好氧消化，能获得稳定的最后分解物，效果良好，但建筑和管理费用较贵。