1.1　污泥的来源、分类、成分和性质

1.1.1　污泥的来源

在污水处理过程中会产生大量固体悬浮物质，统称为污泥固体，其与水的混合物则称之为污泥。污泥固体既有可能产生于废水处理过程中，例如在生物处理和化学处理过程中，由原来的溶解性物质和胶体物质转化而成的悬浮物质；也有可能是以此种形态早已存在于污水中，例如在自然沉淀中截留的各种悬浮物质。由于各类污泥的性质变化较大，其处理处置和资源化的方法也不尽相同，所以划分其来源是非常重要的。

1.1.1.1　污水污泥

污水污泥一般指城市污水处理厂处理污水后产生的污泥总称，其性质与污水来源有较大关系。1995年，为了准确反映绝大多数污水污泥具有可资源化的利用价值，世界水环境组织（Water Environment Federation，WEF）将污水污泥（sewage sludge）更名为“生物固体”（biosolids）。美国国家研究委员会（United State National Research Council，USNRC）为了进一步提高污泥利用的科学性和安全性，将“生物固体”的定义重新修订为：经过处理的，符合503号文件中土地利用标准或其他类似标准的污泥。

污水处理厂处理的污水按来源基本分为两大类：一类是工业废水，主要来自城市的工业部门，其污染特性取决于相应产业技术和生产过程；另一类是生活污水，主要来自城乡居民区、商业及服务业等非工业部门，其污染特性与具体的来源关系较小。如果污水处理厂处理的污水中接纳了部分工业污水，则污水污泥中会含有一定比例的有毒有害化学物质，例如可吸收有机卤素（AOX）、阴离子合成洗涤剂（LAS）、多环芳烃（PAH）、多氯联苯（PCB）、氯化二苯并二英（PCDD）、氯化二苯并呋喃（PCDF）和一定量的重金属离子等，不仅增加了污泥处置前预处理的成本，也极大地限制了污泥处理处置和资源化利用途径。有关城市污水厂污泥在污水厂中的产生环节与特性^［1］见表1-1。

表1-1　城市污水处理厂污泥来源与特性

注：引自谷晋川等.城市污水厂污泥处理与资源化.北京：化学工业出版社，2008。

1.1.1.2　给水污泥

现代城市使用的大部分水是以管网分配形式供应的，被称为自来水给水。给水污泥来源于原水净化过程中产生的沉淀物和滤除物。原水的净化在专门的给水处理厂即自来水厂完成，主要处理工艺有混凝沉淀和过滤。混凝沉淀是将原水中的颗粒物、胶体和部分可溶态杂质转化为可沉降或可滤除的颗粒或胶体物质，而过滤是与沉淀一同完成对上述颗粒和胶体的最终去除。给水污泥分为沉淀池排出泥和滤池反冲洗水澄清排泥，后者也叫污水沉淀泥，给水污泥在数量上以沉淀池排出泥为主。

沉淀池排出泥按是否加药分为投药沉淀池排泥和不投药沉淀池排泥两种：不投药剂的沉淀池由于处理效果难以满足出水水质的要求，故而现在使用得越来越少，目前只在水处理规模较小的给水厂使用，排泥量通常不大；投药沉淀池排泥又分为石灰-苏打软化污泥和化学凝聚沉淀污泥两种。给水厂污泥分类见表1-2^［2］。

表1-2　给水厂污泥分类

石灰-苏打软化污泥主要来源于地下水的软化过程，主要成分包括占干污泥质量80%～95%的碳酸钙、氢氧化镁、淤泥、过剩石灰和有机物等。化学凝聚沉淀污泥主要是向浑浊的地表水中投加以铝盐和铁盐为主的混凝剂而形成，主要成分有原水中的悬浮物、溶解性胶体、微生物、有机物、胶状金属氢氧化物等，是给水厂污泥的主要处理对象。

污水沉淀泥含泥浓度低，含固率为0.02%～0.05%。由于进入滤池的浊度相对稳定，因此其污水成分变化较小，污水沉淀泥的特性与沉淀池排出泥类似。

1.1.1.3　城市疏浚淤泥

城市水体接收的入水包括城市地表径流、城市废水和工业废水等。这些性质不同的水体都夹带有颗粒物和胶体，在一定的水力、水文条件下成为城市水体的沉淀物；同时，上述水体中的部分可溶物在一定的生物、化学作用过程中也会生成可沉降物，从而沉积于水体中。为了维护城市水体景观、通航等正常功能，城市水体需要进行定期的疏浚以去除水体沉积物，而这些疏浚过程中产生的水体沉积物即为疏浚污泥。

1.1.1.4　城市排水沟道污泥

现代城市排水方式均是以管道化为特征的。城市排水沟道按照排水对象和排水体制的不同，可分为污水管道、雨水沟道和合流制排水沟道三种。无论何种城市排水对象，均不同程度地含有可沉降的颗粒物和胶体等。在一定环境条件及微生物作用下，排水中的某些可溶物均有发生沉淀作用的可能。因此，为了保证城市排水沟道的正常功能，需定期对其进行沉淀物清理工作，此过程中产生的污泥称为排水沟道污泥。