重力式高速污泥浓缩技术用于城镇污水处理厂
刘丹婵，文 敏，李 超，周翔宇，吴 豪
（湖南省环境保护入河湖湿地生态修复工程技术中心）
（湖南鑫远环境科技集团股份有限公司）
（桃源鑫远水务有限责任公司）重力式高速污泥浓缩技术用于城镇污水处理厂
刘丹婵1,2 ， 文 敏1,2 ， 李 超2,3 ， 周翔宇1,2 ， 吴 豪1,2
（1. 湖南省环境保护入河湖湿地生态修复工程技术中心，湖南 长沙 410000；2. 湖南鑫远
环境科技集团股份有限公司，湖南 长沙 410029；3. 桃源鑫远水务有限责任公司，湖南
常德 415000）
摘 要： 湖南省某城镇污水处理厂设计处理水量为45万m
3
/d，污泥包括一期集成固定膜活性
污泥（IFAS）工艺剩余污泥、二期初沉污泥和生物滤池腐殖污泥、三期MBR剩余污泥，平均污泥量为
6 346 m
3
/d，平均污泥浓度为6 160 mg/L。针对污泥量超过离心脱水机处理负荷、常规污泥浓缩池占
地面积大等问题，建设了3套钢结构重力式高速污泥浓缩装置。实际运行结果表明，平均出泥量为
3 291 m
3
/d，平均流量比为2.07，平均出泥污泥浓度为14 274 mg/L，平均浓缩比为2.42，浓缩效果达到
设计要求。该装置处理费用为0.198元/m
3
，污泥脱水整体能耗节约39.67%，可有效进行浓缩、减容，
占地少、全自动运行、配置灵活、建设周期短，且无总磷释放、跑泥问题。
关键词： 剩余污泥； 污泥浓缩； 重力式高速浓缩
中图分类号：TU992 文献标识码：B 文章编号：1000 - 4602（2026）04 - 0114 - 06
An Engineering Example of Gravity‑based High‑speed Sludge Thickening
Technology at Certain Municipal Wastewater Treatment Plant
LIU Danchan
1，2
， WEN Min
1，2
， LI Chao
2，3
， ZHOU Xiangyu
1，2
， WU Hao
1，2
（1. Engineering Technology Center for Environmental Protection and Ecological Restoration of
River-Lake Wetland in Hunan Province， Changsha 410000， China；2. Hunan Xinyuan
Environmental Technology Group Co. Ltd.， Changsha 410029， China；3. Taoyuan Xinyuan
Environmental Technology Co. Ltd.， Changde 415000， China）
Abstract： The sewage treatment plant in a certain town in Hunan Province has a designed
capacity of 450 000 m
3
/d. The sludge generated consists of excess activated sludge from phase Ⅰ IFAS,
initial sedimentation sludge and biological filter humic sludge from phase Ⅱ, and excess activated sludge
from phase Ⅲ MBR. The average sludge flow rate stands at 6 346 m
3
/d, with an average sludge
concentration of 6 160 mg/L. To address the issues of sludge flow exceeding the capacity of centrifugal
dewatering machines and the occupied area is large in conventional sludge concentration tanks, three sets
of steel structure gravity‑based high‑speed sludge concentration devices has been constructed. The actual
operation results show that the average sludge flow rate is 3 291 m
3
/d, the average flow ratio is 2.07, the
average sludge concentration is 14 274 mg/L, and the average concentration ratio is 2.42. The ideal
concentration effect meets the design requirements. The disposal cost for this device is 0.198 CNY/m
3
.
The overall energy consumption of sludge dewatering is reduced by 39.67%. This device effectively
concentrates and reduces sludge volume, with low land occupation, fully automatic operation, flexible
configuration, short construction period, and no total phosphorus release and sludge leakage problems.
DOI：10. 19853/j. zgjsps. 1000-4602. 2026. 04. 017
·114·刘丹婵，等：重力式高速污泥浓缩技术用于城镇污水处理厂
第 42 卷 第 4 期
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Keywords： excess activated sludge; sludge concentration; gravity‑based high‑speed
concentration
根据住房和城乡建设部发布的《2023年城市建
设统计年鉴》，全国投入运行的城市污水处理厂达
2 967 座，污水处理量达 6 518 686. 23 万 m
3
/a，干污
泥产生量为 1 505. 44 万 t/a，同比增长 9. 90%，污泥
的安全处理处置与资源化利用面临巨大压力。
污泥浓缩作为污泥处理处置的重要一环，以脱
除污泥空隙水分为目的。含水率为 99. 8% 的剩余
污泥经过浓缩后含水率可降至 96%，污泥容积大幅
减少［1］ ，可降低后续脱水设备的负荷与药剂消耗量，
为节能降耗及资源化利用创造前置条件［2］ 。污泥浓
缩包括重力浓缩、离心浓缩、带式浓缩等。重力浓
缩是在静态或缓慢流动条件下自然沉降分离水分，
具有能耗低、费用低、操作简单、运行稳定等优
势［3-4］ ，而离心浓缩、带式浓缩等机械浓缩是通过外
力强制分离水分，能耗高且设备较多［5］ 。
湖南省某城镇污水处理厂原污泥未经浓缩直
接进入贮泥池，然后进入离心脱水机进行脱水处
理，三期项目提标扩容后，污泥总产量进一步增加，
原污泥处理工艺无法满足污泥脱水要求，需要进一
步浓缩处理。针对常规污泥浓缩池占地大、投资
高、释磷严重以及机械浓缩设备建设、维护、使用成
本高等问题，选择在贮泥池前建设 3 套重力式高速
污泥浓缩装置，并解决传统浓缩设施的动态负荷适
应能力不足、智能化水平较低等问题。
1 项目概况及存在的问题
1. 1 项目概况
该城镇污水处理厂设计处理水量为45万m
3
/d，
出水指标执行《湖南省城镇污水处理厂主要水污染
物排放标准》（DB43/T 1546—2018）的一级标准。分
3 条处理工艺线［6-7］ ：一期采用由 MSBR 工艺提标改
造而来的 A
2
/O-集成固定膜活性污泥工艺（IFAS）+
斜管沉淀工艺，处理水量为 25 万 m
3
/d，出水混合液
在二沉池（斜管澄清）进行泥水分离，产生剩余污泥
2 700~3 000 m
3
/d；二期采用初沉池+前置反硝化生
物滤池+曝气生物滤池+微砂高效沉淀工艺，处理水
量为10万m
3
/d，初沉池去除污水中的悬浮固体和沉
淀性颗粒物，产生初沉污泥600~650 m
3
/d；曝气生物
滤池和反硝化滤池的反冲洗废水经加药混凝及斜
板沉淀后，产生腐殖污泥 450~550 m
3
/d；三期采用
A
2
/O-MBR工艺，处理水量为10万m
3
/d，膜池内高污
泥浓度的混合液产生剩余污泥2 500~3 000 m
3
/d。
厂内现有污泥贮池 1 座，尺寸为 10. 25 m×5. 00
m×5. 00 m，有效水深为 4. 70 m，停留时间为 1. 0 h；
脱水机房1座，含卧螺离心脱水机6台（5用1备），单
台处理量 50 m
3
/h、功率 75 kW。污泥未经浓缩处理
直接经由污泥贮池进行后续离心脱水处理，导致污
泥系统超负荷运行，处理成本居高不下。
1. 2 存在的问题
① 该污水处理厂三期提标扩容项目设计水
量由 30 万 m
3
/d 提升至 45 万 m
3
/d，出水水质由《城镇
污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）的
一级 A 标准提至《湖南省城镇污水处理厂主要水污
染物排放标准》（DB43/T 1546—2018）的一级标准，
污泥产量增至 6 250~7 200 m
3
/d。在未新增脱水机
的前提下，脱水处理能力受限，离心脱水后的污泥
含水率及上清液的浊度受污泥负荷影响较大。
② 该污水处理厂可利用场地受限，常规污泥
浓缩无法应用。
③ 在 6 台脱水机和进泥系统同时运行时，无
法保障设备故障和维修情况下的脱水需求；多台
（套）脱水机和进泥系统设备应用的功率、能耗较
大，也不利于低碳高效运行。
④ 未经浓缩的污泥量大、污泥浓度波动大，
调理药剂用量大且调质控制困难。
⑤ 原污泥贮池的池容受限，容易出现污泥溢
流至污水处理厂前端的问题，对进水 SS 和 TP 等指
标造成影响且增大污水处理量，形成恶性循环。
