1.1 城市污泥體積和含水率的關(guān)系

　　污泥的含水率一般都很大，相對(duì)密度接近1.主要取決于污泥中固體的種類及其顆粒大小。通常，固體顆粒越細(xì)小，其含有機(jī)物越多，污泥的含水率越高。

　　污泥的含水率或固體含量與污泥體積密切相關(guān)，污泥經(jīng)過消化或脫水處理的前后，其污泥體積、固體含量及含水率之間的關(guān)系可按照下式簡(jiǎn)易換算：

　　V2=V1（100-P1）/（100- P2）

　　式中，V2、P2分別表示處理后污泥總體積（cm3）和含水率（%）。根據(jù)上述公式，污泥含水率稍有降低，其總體積就會(huì)顯著減少。

　　例如，污泥含水率從95%降至90%時(shí)求污泥體積的改變。

　　解：由式V2=V1（100-P1）/（100-P2）

　　得：V2=（100-95）/100-90）V1=1/2V1

　　可見污泥體積減少一半。所以降低污泥中含水率具有十分重要的意義。

　　1.2 污泥水分存在形式及其干燥的可行性

　　20世紀(jì)80年代，Mülle[5]等人對(duì)污泥的干燥特性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其與晶體物質(zhì)的干燥特性有很大的差異。他們認(rèn)為，水分在污泥中有4種存在形式：間隙水分、毛細(xì)管結(jié)合水分、表面吸附水分以及結(jié)合（內(nèi)部）水分，分別反映了水分與污泥固體顆粒結(jié)合的情況。

　　間隙水：被大小污泥塊包圍著的間隙水，并不與固體直接結(jié)合，作用力弱，因而很容易分離。這部分水是污泥濃縮的主要對(duì)象。間隙水約占污泥水分總量的70%.

　　毛細(xì)管結(jié)合水：污泥中的各類毛細(xì)管結(jié)合水約占污泥中水分總量的20%.由于毛細(xì)現(xiàn)象形成的毛細(xì)管結(jié)合水受到液體凝聚力和液固表面附著力作用，要分離出毛細(xì)管結(jié)合水需要有較高的機(jī)械作用力和能量，可以用與毛細(xì)水表面張力相反的作用力，例如離心力、負(fù)壓抽真空、電滲力或熱滲力等，常用離心機(jī)、真空過濾機(jī)或高壓壓濾機(jī)來去除這部分水、

　　表面吸附水：污泥常處于膠體狀態(tài)，膠體顆粒很小，比表面積大，所以表面張力作用吸附水分較多。表面吸附水的去除較難，不能用普通的濃縮或脫水方法去除。通常要用混凝方法加入電解質(zhì)混凝劑，以達(dá)到凝結(jié)作用而易于使污泥固體與水分分離。

　　內(nèi)部水：一部分污泥水被包圍在微生物的細(xì)胞膜中形成內(nèi)部結(jié)合水。內(nèi)部水和固體結(jié)合得很緊，要去除它必須破壞細(xì)胞膜。用機(jī)械方法使不能脫除的，但可用生物作用（好氧堆肥化、厭氧堆肥化等）使細(xì)胞進(jìn)行生化分解，或采用其他方法破壞細(xì)胞膜，使內(nèi)部水變成外部液體從而進(jìn)行去除。表面吸附水和內(nèi)部水約占污泥中水分的10%，都可以采用人工加熱干化熱處理或焚燒法去除。