污水處理廠中積累的殘留物被稱為污泥（或生物固體）。污水污泥是污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的固體、半固體或漿料殘余物質(zhì)。這種殘留物通常分為初級(jí)污泥和次級(jí)污泥。初級(jí)污泥是由化學(xué)沉淀、沉淀和其他初級(jí)過(guò)程產(chǎn)生的，而次級(jí)污泥是由生物處理產(chǎn)生的活性廢物生物質(zhì)。一些污水廠也接受來(lái)自家庭現(xiàn)場(chǎng)污水處理系統(tǒng)的分離物或化糞池固體。通常，污泥被混合在一起進(jìn)行進(jìn)一步的處理和處置。

污水污泥的處理和處置是所有污水處理廠設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)的主要因素。在最終處置之前處理污泥的兩個(gè)基本目標(biāo)是減少其體積和穩(wěn)定有機(jī)物質(zhì)。穩(wěn)定污泥沒(méi)有難聞的氣味，可以在不造成滋擾或健康危害的情況下進(jìn)行處理。較小的污泥體積降低了泵送和儲(chǔ)存的成本。

處理方法

污水污泥的處理可以包括濃縮、消化和脫水過(guò)程的組合。

增稠

濃縮通常是污泥處理的第一步，因?yàn)樘幚肀∥勰啵ㄒ环N懸浮在水中的固體漿料）是不切實(shí)際的。增稠通常在一個(gè)稱為重力增稠器的儲(chǔ)罐中完成。濃縮機(jī)可以將污泥的總體積減少到原來(lái)體積的一半以下。重力增稠的另一種選擇是溶解空氣浮選。在這種方法中，氣泡將固體帶到表面，在那里形成一層增稠的污泥。

相關(guān)產(chǎn)品：污泥深度脫水調(diào)理劑

污泥深度脫水調(diào)理劑是一種創(chuàng)新性、高性能聚合物，其特定的化學(xué)性質(zhì)使其具有很強(qiáng)的電性中和作用，用于污泥脫水和混凝處理。

消化

污泥消化是一種將有機(jī)固體分解為穩(wěn)定物質(zhì)的生物過(guò)程。消化減少了固體的總質(zhì)量，消滅了病原體，使污泥更容易脫水或干燥。消化后的污泥是無(wú)害的，具有肥沃盆栽土壤的外觀和特征。

大多數(shù)大型污水處理廠使用兩級(jí)消化系統(tǒng)，其中有機(jī)物由細(xì)菌厭氧代謝（在缺氧的情況下）。在第一階段，將增稠至約5%的干固體（DS）含量的污泥在封閉罐中加熱并混合幾天。產(chǎn)酸細(xì)菌水解蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等大分子，將其分解成較小的水溶性分子，然后將這些較小的分子發(fā)酵成各種脂肪酸。然后，污泥流入第二個(gè)槽，在那里溶解的物質(zhì)被其他細(xì)菌轉(zhuǎn)化為沼氣，即二氧化碳和甲烷的混合物。甲烷是可燃的，用作燃料加熱第一個(gè)消化罐以及為工廠發(fā)電。

厭氧消化對(duì)溫度、酸度和其他因素非常敏感。這需要仔細(xì)的監(jiān)測(cè)和控制。在某些情況下，在第一個(gè)消化階段開始時(shí)，用額外的水解酶接種污泥，以補(bǔ)充細(xì)菌的作用。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種酶處理可以破壞污泥中更多不需要的病原體，也可以導(dǎo)致在消化的第二階段產(chǎn)生更多的沼氣。

傳統(tǒng)的兩階段厭氧消化過(guò)程的另一個(gè)增強(qiáng)作用是熱水解，或通過(guò)加熱分解大分子。這是在消化之前的一個(gè)單獨(dú)步驟中完成的。在一種典型的情況下，該過(guò)程從脫水至DS含量約為15%的污泥開始。污泥在碎漿機(jī)中與蒸汽混合，將這種熱的均化混合物送入反應(yīng)器，在約165°C（約330°F）的壓力下保持約30分鐘。在這一點(diǎn)上，隨著水解反應(yīng)的完成，一些蒸汽被排出（進(jìn)入碎漿機(jī)），仍處于一定壓力下的污泥被突然釋放到“閃蒸罐”中，在那里，泡沫狀的壓力下降使大部分固體物質(zhì)的細(xì)胞壁破裂。將水解后的污泥冷卻，用水稍微稀釋，然后直接送往第二階段的厭氧消化。

污泥消化也可以在有氧條件下進(jìn)行，也就是說(shuō)，在有氧的情況下，污泥在開放式罐中曝氣約20天。在這個(gè)過(guò)程中不會(huì)形成甲烷氣體。盡管有氧系統(tǒng)比厭氧系統(tǒng)更容易操作，但由于曝氣所需的功率，它們的操作成本通常更高。好氧消化通常與小型擴(kuò)展曝氣或接觸穩(wěn)定系統(tǒng)相結(jié)合。

好氧和常規(guī)厭氧消化將約一半的有機(jī)污泥固體轉(zhuǎn)化為液體和氣體。熱水解和厭氧消化可以將約60%至70%的固體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體和氣體。不僅產(chǎn)生的固體體積比傳統(tǒng)消化法小，而且沼氣產(chǎn)量的增加可以使一些廢水處理廠實(shí)現(xiàn)能源自給自足。

脫水

消化后的污水污泥通常在處理前進(jìn)行脫水。脫水污泥仍然含有大量的水，通常高達(dá)70%，但即使有這樣的含水量，污泥也不再表現(xiàn)為液體，可以作為固體材料處理。污泥干燥床提供了更簡(jiǎn)單的脫水方法。將消化后的污泥漿攤鋪在開放的砂床上，并使其保持干燥。干燥是通過(guò)蒸發(fā)和通過(guò)沙子的重力排水相結(jié)合的方式進(jìn)行的。在沙子下面建造的管網(wǎng)收集水，然后將水抽回工廠的頂部。經(jīng)過(guò)大約六周的干燥后，所謂的污泥餅可能具有大約40%的固體含量。然后可以用干草叉或前端裝載機(jī)將其從沙子中移除。為了減少潮濕或寒冷天氣下的干燥時(shí)間，可以在砂床上建造一個(gè)玻璃外殼。由于干燥床需要大量的土地面積，這種脫水方法通常用于農(nóng)村或郊區(qū)城鎮(zhèn)，而不是人口稠密的城市。

污泥干燥床的替代方案包括轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾器、離心機(jī)和帶式壓濾機(jī)。這些機(jī)械系統(tǒng)比污泥干燥床需要更少的空間，并且它們提供了更大程度的操作控制。然而，通常必須先進(jìn)行一個(gè)稱為污泥調(diào)理的步驟，在該步驟中，將化學(xué)物質(zhì)添加到液體污泥中，以凝結(jié)固體并提高排水能力。

處置

經(jīng)過(guò)處理的污水污泥的最終目的地通常是土地。脫水后的污泥可以埋在衛(wèi)生填埋場(chǎng)的地下。它也可以分布在農(nóng)業(yè)用地上，以利用其作為土壤改良劑和肥料的價(jià)值。由于污泥中可能含有有毒的工業(yè)化學(xué)品，因此不會(huì)在種植供人類食用的作物的土地上傳播。

在沒(méi)有合適的土地處置場(chǎng)地的情況下，如在城市地區(qū)，可以焚燒污泥。焚燒使水分完全蒸發(fā)，并將有機(jī)固體轉(zhuǎn)化為惰性灰燼?；覡a必須處理掉，但體積的減少使處理更經(jīng)濟(jì)。在焚燒污泥時(shí)，空氣污染控制是一個(gè)非常重要的考慮因素。必須使用適當(dāng)?shù)目諝馇鍧嵲O(shè)備，如洗滌器和過(guò)濾器。

將污泥傾倒在海洋中，曾經(jīng)是許多沿海社區(qū)的一種經(jīng)濟(jì)處理方法，但現(xiàn)在已不再被認(rèn)為是可行的選擇。它現(xiàn)在在許多其他沿海國(guó)家被禁止。