前言

近年來，隨著工農業生產的快速發展和城市化進程的日益加速，我國的污水處理廠數目和污水處理量急劇增長。城市污泥是污水生物處理過程中的伴生產物，也是污水中污染物的濃縮體。若不加以處理和控制，將會對環境造成嚴重的二次污染。面對如此巨大的污泥產量和增長率，城市污泥處理理應是污水處理流程中的重要環節之一，然而實際上長期“重水輕泥”的觀念導致我國污水處理廠既無設施，也無預留地，高達80%的污泥只是脫水到一定含水率，交由第三方采用填埋或其他低端末端處理。污染物只是換了種存在狀態（從液相中遷移到固相），不僅沒有徹底消除，反而增加了處理難度。“脫水-填埋或不知去向”成為我國事實上的污泥處理處置路線。成為“負擔”的污泥處理既對污水處理廠形成運營壓力，也產生了更加嚴重的社會壓力，因此，如何合理地處理和處置污水處理過程中產生的污泥是我國亟待解決的問題。

近年來，相比較傳統的填埋和焚燒處理，從城市污泥中最大限度地回收有用資源成為研究熱點。厭氧消化工藝是污泥穩定化、減量化和資源化首選的和最可行的途徑。污泥經厭氧消化后，不僅體積大大減少，其中的有機碳化合物又可轉化為高附加值小分子碳源或沼氣，為污水處理廠提供脫氮除磷碳源或能源。然而，城市污泥的組成特點造成其中有機質比例失衡，蛋白質含量偏高，碳氮比（C/N）僅為6左右，嚴重低于厭氧消化工藝所需C/N比（10～20）。如何改善污泥厭氧消化性能、提高污泥有機質降解率、縮短消化停留時間已經引起了國內外學者的普遍關注。我國是世界第一農業大國，農作物秸稈資源的擁有量也居世界首位。以農作物為原材料的食品工業也帶來很多的副產物，如菌糠、釀造廢棄物等。如果以工農業有機廢棄物為外碳源對城市污泥進行調質，可能對提高二者的資源化利用效率大有禆益。

本書基于以上的研究思路和理念，將作者從事城市污泥多年的研究成果匯總起來。全書共分為五章：第1章主要介紹城市污泥的研究現狀；第2章介紹提高污泥溶胞和酸化性能的預處理方法；第3章以農業秸稈為外加碳源，介紹農業秸稈調質對污泥發酵產酸及蛋白質降解轉化的影響；第4章以菌糠為外加碳源，介紹其投加對污泥共發酵產酸性能的影響；第5章以釀造廢棄物為外加碳源，介紹了其與污泥共發酵的各項性能指標及變化情況。本書的部分內容來自筆者攻讀博士學位期間，協助導師王愛杰教授指導的碩士研究生郭澤沖、杜靜雯和康靈玲的部分試驗研究成果。王愛杰教授對筆者學術思想的形成給予了許多的幫助，在此表示衷心感謝。溫凱麗、劉芝宏、樊雅欣和魏瑤麗參與了全文的統稿和文字編輯，在此，對為此書的形成做出貢獻的每個人表示感謝。

由于作者水平有限，書中難免存在缺點和不足，懇請廣大讀者批評指正。

周愛娟

2017年7月