1.1 城市污泥体积和含水率的关系

　　污泥的含水率一般都很大，相对密度接近1.主要取决于污泥中固体的种类及其颗粒大小。通常，固体颗粒越细小，其含有机物越多，污泥的含水率越高。

　　污泥的含水率或固体含量与污泥体积密切相关，污泥经过消化或脱水处理的前后，其污泥体积、固体含量及含水率之间的关系可按照下式简易换算：

　　V2=V1（100-P1）/（100- P2）

　　式中，V2、P2分别表示处理后污泥总体积（cm3）和含水率（%）。根据上述公式，污泥含水率稍有降低，其总体积就会显著减少。

　　例如，污泥含水率从95%降至90%时求污泥体积的改变。

　　解：由式V2=V1（100-P1）/（100-P2）

　　得：V2=（100-95）/100-90）V1=1/2V1

　　可见污泥体积减少一半。所以降低污泥中含水率具有十分重要的意义。

　　1.2 污泥水分存在形式及其干燥的可行性

　　20世纪80年代，Mülle[5]等人对污泥的干燥特性进行了研究，发现其与晶体物质的干燥特性有很大的差异。他们认为，水分在污泥中有4种存在形式：间隙水分、毛细管结合水分、表面吸附水分以及结合（内部）水分，分别反映了水分与污泥固体颗粒结合的情况。

　　间隙水：被大小污泥块包围着的间隙水，并不与固体直接结合，作用力弱，因而很容易分离。这部分水是污泥浓缩的主要对象。间隙水约占污泥水分总量的70%.

　　毛细管结合水：污泥中的各类毛细管结合水约占污泥中水分总量的20%.由于毛细现象形成的毛细管结合水受到液体凝聚力和液固表面附着力作用，要分离出毛细管结合水需要有较高的机械作用力和能量，可以用与毛细水表面张力相反的作用力，例如离心力、负压抽真空、电渗力或热渗力等，常用离心机、真空过滤机或高压压滤机来去除这部分水、

　　表面吸附水：污泥常处于胶体状态，胶体颗粒很小，比表面积大，所以表面张力作用吸附水分较多。表面吸附水的去除较难，不能用普通的浓缩或脱水方法去除。通常要用混凝方法加入电解质混凝剂，以达到凝结作用而易于使污泥固体与水分分离。

　　内部水：一部分污泥水被包围在微生物的细胞膜中形成内部结合水。内部水和固体结合得很紧，要去除它必须破坏细胞膜。用机械方法使不能脱除的，但可用生物作用（好氧堆肥化、厌氧堆肥化等）使细胞进行生化分解，或采用其他方法破坏细胞膜，使内部水变成外部液体从而进行去除。表面吸附水和内部水约占污泥中水分的10%，都可以采用人工加热干化热处理或焚烧法去除。