一座城市每天处理大量污水，水变清了，污染物去了哪里？答案便是污泥。它看起来不起眼，却富集了污水中50%以上的污染物。若处理不当，污染并没有被真正消除，只是从水里转移到泥里，继续带来水、土、气环境风险。

近日，由同济大学戴晓虎教授团队牵头完成的“城镇污泥全链条低碳处理与资源利用关键技术及应用”项目获国家科技进步奖二等奖。围绕污泥稳定、脱水减量、污染削减和资源利用等难题，团队历经多年基础研究、技术攻关和工程实践，建立起一套适合我国泥质特征的全链条技术体系，并支撑建成北京、上海两座超大城市污泥全链条示范区。水清之后，城市治污的“后半篇文章”正在被填补书写。

重污泥，让治水闭环不留盲区

过去几十年，我国城镇污水处理能力快速提升。对公众来说，最直观的变化是河道更清、污水厂出水标准更高。但在污水被净化的同时，“污染物有50%是转移到污泥当中，污泥的处理严重滞后，这方面就需要有科技上的创新突破。”戴晓虎说。

这正是项目的起点。污泥看似离日常生活很远，实际上与每座城市的运行紧密相关。它含水率高、成分复杂，既有有机质和可利用资源，也可能含有对环境有风险的组分。若简单堆放、填埋或粗放处理，就可能带来水、土、气等二次污染。

污泥问题之所以难，不仅因为量大，还因为它具有多介质、多组分特征，成分复杂。水分、有机物、无机物和污染组分交织在一起。只解决其中一项，往往会把问题推给下一环。“脱水可以减量，但药剂使用过多会影响后续利用；热化学处理可以削减污染物，但能耗和排放控制又必须同步解决。”

项目团队从全链条入手，围绕稳定、减量、无害化和资源利用持续攻关。项目提出了“易腐组分高效稳定、水分靶向梯级脱除、污染组分深度消减、资源组分循环利用”的全链条思路，试图让污泥处理从“运走了事”，变成一个可控制、可减量、可利用的系统工程。

这背后是一场长期攻关。团队需要先弄清污泥为什么难降解、水为什么难脱除、污染物在处理过程中如何变化，再把这些基础理论转化为工程技术和装备。城市看得见的是水清岸绿，看不见的地方，则是一批批科研人员在污水污泥这件“脏活、细活、难活”上持续深耕。

减体量，让城市运行少些负担

污泥处理的第一道现实难题，是水。污泥虽然叫“泥”，但往往含有大量水分。戴晓虎举例，如果污泥含水率从95%降到40%，体积可减少为原来的1/12。对一座污水处理规模巨大的超大城市而言，这意味着运输量、储存空间、后续处理能耗都会明显下降。

但污泥脱水并不是简单“压一压”。污泥中的水有不同存在状态，有些容易分离，有些则与有机物、细小颗粒紧密结合。过去，脱水常常需要加入大量药剂。药剂能帮助脱水，却可能影响污泥后续资源化利用。

“污泥的高效减量，是资源循环利用很重要的一个关键环节。”戴晓虎说。围绕这一难题，团队发展了污泥水分分型理论，开发亲水基团靶向调理与梯级压滤脱水技术，并研发梯级压滤耦合低温真空干化技术与装备。它的目标很明确：在更低能耗、更少药剂影响下，实现污泥深度减量。

这条链条背后，是长期积累。戴晓虎表示，污泥处理之所以需要这么多年攻关，是因为“要从基础研究一直到技术的开发，最后到示范到应用”。项目不是把单项技术做出来就结束，而是在边研究、边产出、边落地的过程中，逐步形成系统能力。

零填埋，打开资源利用新路

污泥处理的压力与城市规模紧密相关。在北京、上海这样的超大城市，污泥产生量非常大。项目成果攻克了污泥高含固厌氧转化、低温真空脱水干化、清洁热化学转化、产物提质利用等关键技术，支撑建成北京、上海两座超大城市污泥全链条示范区。以上海为例，形成了污泥脱水减量、热化学处置和资源利用相衔接的处理路径。戴晓虎介绍，上海污泥处理已实现“深度减量、资源化、零填埋”。

零填埋，不只是少占一块地。它意味着污泥不再简单被送往填埋场，而是在进入末端处置前，先通过稳定化和深度减量降低风险、减少体量；随后通过热化学处理实现污染物深度削减；处理后的灰渣，还可进一步探索建材等资源化利用途径。

热化学处理是其中的关键环节。它能够有效削减污染物，但也容易面临能耗高、排放控制要求严的问题。团队围绕热化学转化过程中的能量精准调控和污染物原位防控开展研究，攻克污泥清洁焚烧与定向热解提质技术，力求在深度无害化与低碳处理之间找到平衡。

在未来方向上，团队仍在继续往前推进。戴晓虎提到，污泥中还含有氮、磷等资源，其中磷是未来值得重视的战略性资源。团队正在继续推进氮、磷回收，以及沼气等生物质能的进一步高值利用，把污泥资源化利用继续往前推进。

“希望这些技术能够真正把废弃物变成资源。”戴晓虎说，随着人工智能、功能材料、生物技术等新工具不断加入，污泥处理也不再只是“末端治理”，而可能成为城市资源循环的一环。