1、污泥的来源及分类

所谓污泥，即在给水和废水处理中，不同处理过程产生的各类沉淀物、漂浮物等的统称。污泥是以胞外聚合物为骨架的亲水性有机聚集体，含有丰富的有机质，也含有大量病原菌，寄生虫（卵）、重金属、盐类以及难降解的有毒有害物。

污泥的性质和组成主要取决于污水的来源，同时还和污水处理工艺有着密切的关系。按来源分，大致有给水污泥、生活污水处理厂两类。按污泥成分及性质可分为有机污泥和无机污泥。一般而言，按污水处理工艺的不同，污泥可分为以下几种：（1）初沉污泥：来自污水处理的初沉池；（2）剩余污泥：来自污水生物处理系统的二沉池或生物反应池；（3）消化污泥：经过厌氧消化或好氧消化处理后的污泥；（4）化学污泥：用混凝、化学沉淀等化学方法处理污水时所产生的污泥。污泥中含有大量胶状结构的亲水物质而导致其含水率高，难于脱水。

城镇污水处理厂污泥固体的典型组成见表1。污泥处理工艺的不同，其固体组成存在差异。有机物含量约占污泥总质量的40~60 %。其中，初沉污泥和剩余污泥因富含有机物，容易腐化、破坏环境，必须妥善处置，初沉污泥还含有病原体和重金属化合物等。剩余污泥基本上是微生物有机体，含水率高，数量多。另外，污泥中还含有大量的病原微生物和寄生虫，以及有铜、锌、镉、镍、铅、汞等重金属，若不予正确处理与处置会产生很多安全隐患。同时，也使污水处理厂对环境的改善作用极大地被削弱，造成了不必要的经济损失。 

表1  城镇污水处理厂污泥固体的典型组成^[1]

组分	初沉污泥		消化污泥		剩余污泥
	范围	典型值	范围	典型值	范围
总固体	5~9	6	2~5	4	0.8~1.2
挥发性固体	60~80	65	30~60	40	59~88
油脂	6~30	-	5~20	18	-
蛋白质	20~30	25	15~20	18	32~41
纤维素	8~15	10	8~15	10	-
氮(以N计)	1.5~4	2.5	1.6~3.0	3.0	2.4~5.0
磷(以P2O5计)	0.8~2.8	1.6	1.5~4.0	2.5	2.8~11
钾(以K2O计)	0~1.0	0.4	0~3.0	1.0	0.5~0.7

2、 国内污泥的产生量

根据住建部2012年5月发布《中国城镇排水与污水处理状况公报2006-2010》显示，2010年全国城镇污水处理年产生湿污泥超过2000万吨。而根据住房城乡建设部关于全国城镇污水处理设施2013年第三季度建设和运行情况的最新通报，截至2013年9月底，全国设市城市、县累计建成城镇污水处理厂3501座，污水处理能力约1.47亿立方米/日，比2012年底新增污水处理厂161座，新增处理能力约450万立方米/日。对于二级城市污水处理厂，按含水率97 %计算，污泥的产生量通常为污水处理量的0.3~0.5 %，绝干污泥的产生量一般为1万 m³污水产生约1.0~2.0 t^[2]。按照此经验公式计算，2013年全国97 %含水率的污泥产量约为2400~4000万吨，干泥约530~1000万吨。可见，污泥产生量每年呈增长趋势。污水处理规模增加以及处理率的提高导致大量污泥的产生，如得不到妥善处理会给环境造成新的污染，这些问题是我们亟需面对和解决的。

3、 限制污泥脱水的因素

污泥的来源及处理方式决定了污泥的化学组成，对污泥化学构成的认识有助于研究如何进一步降低污泥含水率。

污泥是胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances，简称EPS）为骨架的亲水性有机聚集体^[3]，外观上具有类似绒毛的分支与网状结构，颗粒形状不规则，高度非均匀，比表面积与孔隙率极高（孔隙率常大于99%）；有机物含量高，容易腐化发臭；颗粒较细，比重较小；且具有强胶体结构。

限制污泥脱水效率提高的影响因素很多，其中EPS所形成的大量亲水性污泥絮体结构是污泥脱水困难的一大症结。它由高分子物质组成，如多糖、蛋白质、核酸等聚合物，这些聚合物可以产生粘性力，形成类似凝胶的、高度水化的带电絮体基质，将微生物包埋在絮体里面，维持絮凝体结构和功能的完整性^[4]。EPS表现出的高度水合作用也不利于污泥脱水。

另一方面，污泥有机质含量高也是制约污泥脱水程度的重要因素。由于有机物在高压的作用下容易压缩变形，在过滤的后期会堵塞滤饼的孔隙，即阻塞了水的过滤通道，导致脱水效率较低。

参考文献

[1] 高廷耀, 顾国维, 周琪. 水污染控制工程(第二版). 高等教育出版社, 2007.

[2] 孙玉焕, 杨志海. 我国城市污水污泥的产生及研究概况. 广西轻工业, 2007, 101(4): 72-74

[3] 金儒霖, 刘永龄. 污泥处置(第一版). 北京: 中国建筑工业出版社, 1982.

       [4] 翁焕新 . 污泥无害化、减量化、资源化处理新技术 . 科学出版社 , 2009.