脱水前的污泥浓缩为什么划算
污泥线上同时输送两样东西：设备必须处置的固体，以及这些固体悬浮其中的水。只有固体是处理的产物，其余都是压舱物，而且要为它付好几次钱——脱水设备的规格、药剂投加量、罐车运输的体积，以及接收泥饼那一端的进场费。
这笔账粗到在信封背面就能算。一吨污泥若含 1% 干固体，则含约 10 kg 固体和约 990 kg 水。把同样这 10 kg 浓缩到 5%，要搬运的物料就只剩约 200 kg。什么也没有被销毁、什么也没有被处理；这股物料只是浓度提高到五倍、质量变成约五分之一。污泥浓缩就是做这件事的环节，也是整条污泥线上做这件事最便宜的位置，因为水是靠沉降或气浮离开的，而不是靠加压。
上面这些浓度是城市污泥常被引用的数值，用来说明效果的大小；它们应当当作起步方法而不是技术规格来读，因为一台设备持有的污泥要在自己的污泥上测定。脱水设备是按固体任务量（每小时干固体千克数）采购和运行的，而它接收的是体积，而这个体积决定了机器的规格、药剂需求量和滤液负荷。
污水处理污泥浓缩在流程中的位置
浓缩是一个环节，不是一种工艺。它位于产生污泥的沉淀池与把污泥变成泥饼的脱水设备之间，通常在一侧配一座储泥池，使脱水设备能按自己的时间表运行，而不是按沉淀池产泥的速度运行。
进入的污泥有两种，表现完全不同。初沉污泥从初沉池底部排出，矿物成分多、呈颗粒状，容易沉降和压实。剩余活性污泥从二沉池作为多余生物量排出，轻、含水多、呈胶状：水被留在絮体内部和絮体之间，靠自重很难压实。所以污水处理污泥浓缩必须按污泥种类来选，因为对初沉污泥有效的池子，用在生物污泥上往往给出很稀的底流和很脏的上清液。两种污泥可以分别浓缩——这是较大设备的通常做法——也可以在主沉固体占主导时合并处理。
有一个后果很容易在设计里被漏掉，而事后发现代价很高。这个环节以水的形式去掉的东西，会作为上清液或滤液回到设备里，而且它不是清水：它带着未被截留的细固体、从污泥中释放出来的氨氮，以及磷。这股侧流重新进入进水端，构成生物段所面对负荷的一部分。在污泥线规模较大的设备上，它可能占氮负荷中相当可观的比例，而只计算原进水的设计会容量不足。
重力浓缩
重力浓缩池是一个带缓慢刮泥机构的池子。污泥从靠近中心处进入，固体沉降，一组竖向栅条搅动泥层、让被夹带的水向上逸出，浓缩污泥从底部锥斗排出，释放出来的水从池边堰口溢流。不用药剂，耗电也极少：机构的转速以池边每小时的米数计。
它的长处是运行成本和简单，局限在于它所处理的污泥。用在初沉污泥上，它能在较大流量下给出压实良好的底流，所以在有初沉污泥的场合仍是首选。用在剩余活性污泥上，絮体沉不成密实的泥层，同样固体负荷下需要大得多的面积，底流更稀，溢流把更多固体带回进水端。丝状菌膨胀会让情况更糟：在沉淀池里阻止污泥沉降的那些丝状菌，在这里同样阻止它浓缩。
定容靠两个数字而不是一张表：单位面积的固体负荷，以及水力溢流率。两者都来自对实际污泥的沉降试验——静置沉降试验对照一个考虑机构搅动作用的搅拌沉降试验来读。重力浓缩池同时又是一座敞开的大池子，里面是高浓度固体，所以气味和腐化是设计问题，在居民区可能需要加罩。
溶气气浮浓缩
溶气气浮浓缩的原理与沉降相反。一部分澄清出水被回流、加压并溶入空气，然后释放进池子的接触区。压降使溶解的空气以微气泡云的形式析出，附着在絮体上把它们托到表面，浮起的泥层在那里被拦住并刮除。固体是上浮而不是下沉，所以这个装置完全不依赖污泥的沉降性能。
所以气浮是剩余活性污泥、以及以生物固体为主的混合污泥的通常答案。同样的物料，它浮起的泥层比重力浓缩更浓，固体更多地被带进浮渣而不是进入回流液，而且可以做成浅池，占地比同样任务所需沉降面积更小。
代价是设备和药剂。气浮浓缩装置带溶气罐、回流泵、空压机和刮渣机构，还需要高分子调理——通常用阳离子型——把絮体黏结成气泡托得动的东西。投加量由对手上的污泥做台架气浮试验或烧杯试验确定，而不是查表。气固比、回流比和表面负荷率是设计变量，它们对某种具体污泥的取值来自那次试验。
转鼓浓缩机与重力带式浓缩
转鼓浓缩机用机械方式做到浓缩池靠面积做到的事。污泥先经高分子调理，再送入内衬细滤网、缓慢旋转的转鼓。水从滤网排出，内部的螺旋把浓缩污泥向前输送并送出，滤网每转一圈都被喷洗，以免糊堵。重力带式浓缩则是在移动的滤带上完成同样的任务，而不是转鼓。
两者都紧凑、封闭、能耗低，几分钟而不是几小时就能进入工作状态，而且可以启停而不损失池内物料，所以适合成套设备或按班次运行的任务。两者都要消耗高分子，因此调理环节与机器本身同样重要。
还有一种做法可以省去这个独立环节。当污泥线末端是一台连续完成浓缩与脱水的螺旋压榨机时，机器上的浓缩区就起到了独立浓缩设备的作用；规模在某个限度以下的设备，通常不带独立浓缩环节反而更简单。
哪种浓缩方式适合这台设备
- 初沉污泥、场地充足、以运行成本为优先——选重力浓缩池，不用药剂，耗电不超过刮泥驱动。
- 剩余活性污泥，或者以生物固体为主的混合污泥——选溶气气浮浓缩，因为气浮不要求污泥沉降。
- 占地有限，或者设备位于室内——选转鼓或重力带式浓缩，两者都紧凑且封闭。
- 污泥需要在班次之间存放，或者脱水设备按计划运行——配储泥池，按每日固体产量定容，而不是按瞬时污泥流量。
- 小规模设备已经购买可浓缩并脱水的螺旋压榨机——可以不要独立浓缩环节，前提是按机器定容时所依据的浓度进料。
- 气味是现实约束的场地——选封闭式机械浓缩，而不是敞开的重力浓缩池。
常见错误
- 把浓缩当成可选的附加项。脱水设备之前去掉的每一吨水，都是不必去压榨、加药、泵送和运输的一吨。
- 假定重力浓缩对剩余活性污泥也有效。这是污泥线上最常见的错误假设，其表现就是底流很稀、固体负荷又回到进水端。
- 把浓缩环节与脱水设备分开设计。压榨机产出的泥饼以及它所需的药剂，取决于进料浓度。
- 照表设定高分子投加量。投加量跟着污泥走，而污泥会随季节、负荷和生物状态变化。
- 在两个环节之间把絮体剪切打碎。已经形成的絮体很容易被转得过快的泵打碎，而打碎的絮体会让固体重新悬浮在本该被去除的那部分水里。
浓缩环节定型之前的自查
- 污泥是否经过识别和试验，确定为初沉、生物或混合污泥，而不是按设备类型想当然？
- 每日固体产量是否已知，从而能把任务量写成每天干固体千克数？
- 进料的固体浓度以及浓缩后的目标浓度，是否都已写明？
- 这个环节产生的回流液，是否已计入生物工艺必须处理的负荷？
- 浓缩污泥到达脱水设备的过程中，是否没有被剪切打碎或稀释？
从浓缩任务到一台设备
上面的选择只是收窄了路线；机器仍然要按经过实测的污泥来定尺寸。污泥脱水设备各页说明每种脱水机对浓缩后进料的处理情况，污泥脱水设备选型指南则按污泥种类、体积和目标泥饼逐项推演各个选项。任务要靠气浮完成时，溶气气浮各页介绍了其机理以及它所用的池型布置。适合你的污泥的型号、面积和高分子消耗量，应针对你的污泥种类和目标浓度向工厂确认，而不是查表得出。