1.2 城市污水污泥的处置方法
1.2.1 传统处置方法
卫生填埋
卫生填埋是污泥处置的基本方式，这种处置方法操作简单，污泥不需要高度脱水，投资不大，处理费用较低，适应性强，填埋污泥时既可单独填埋也可与生活垃圾和工业废物一起填埋。我国污泥的卫生填埋始于20世纪60年代，已沿用了约50年，采用的污泥填埋一般都是与城市垃圾一起处置，经过科学选址和必要的场地防护处理，具有严格管理制度的科学的工程操作方法。到目前为止，填埋已发展成为一项比较成熟的污泥处置技术。
但填埋方式也存在诸多问题，大量的污水污泥将占用大面积的土地，高毒性的渗滤液存在潜在的土壤污染和地下水污染风险，填埋场产生的甲烷等气体存在潜在的起火爆炸风险，另外卫生填埋的处理技术标准要求也越来越高。近年来污泥填埋处置所占比例越来越小，例如英国污泥填埋比例由1980年的27%下降到1995年的10%。可见卫生填埋方式是治标不治本，与科学发展观不相符，不会成为污泥处理处置的发展方向。
焚烧
污泥中含有大量的有机物和部分纤维木质素，经脱水干燥后具有一定的热值，可用焚烧加以处理[3]。焚烧使污泥中的有机物全部碳化，杀死病原体、寄生虫卵等微生物，减量率可达到95%左右;另外焚烧时产生的热量可以充分利用，具有较广的应用前景。在发达国家，特别是西欧和日本已得到了广泛的应用，在日本，污泥焚烧处理已经占污泥处理总量的60%以上，欧盟也在
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10%以上。但是其缺点在于处理设施投资过大，处理费用高，目前在我国推广不太现实;另一方面，污泥焚烧技术尚不成熟，焚烧时会产生二氧化硫、二嚷英、富含重金属的烟尘等有害物质，严重污染大气。
投海处置
利用海洋的自净能力消纳污泥一般不需要进行严格的无毒无害化处理，也无需脱水便可直接排入水体，而且容量很大。对于靠近海岸的大型污水处理厂，这是一种方便的污泥处置方法，曾一直被许多国家所采用。英国20世纪80年代初开始采用此法，美、日等沿海国家也有较多应用。但此法也不能从根本上解决环境问题，它同时也造成了严重海洋污染，对海洋生态系统和人类食物链已造成威胁，受到越来越强烈的反对。美国于1988年已禁止向海洋倾倒污泥，并于1991年全面加以禁止。 1.2.2 新型处置方法
能源化利用
污泥数量如此巨大，而且污泥中富含大量有机物，如有机酸、烃类、醇类物质等，其中有一部分能够被微生物分解，产物是水、甲烷和二氧化碳，另外干污泥具有热值，可以燃烧，所以通过一定的处理后制沼气、污泥低温热解制油等方法，可以回收污泥中的能量。污泥低温热解制油即在300℃－500℃、常压(或高压)和缺氧条件下，借助污泥中所含的硅酸铝和重金属(尤其是铜)的催化作用将污泥中的脂类和蛋白质转变成碳氢化合物，最终产物为燃料油、气和碳。目前但我国在热解机理、动力学研究和具体应用方面研究还不很成熟，有很多工作需进一步探讨，目前难以推广应用。
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堆肥化利用
堆肥就是利用微生物的生命活动对废物中的有机物氧化、分解，同时释放出能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多生物体的过程。由于污泥中含有较丰富的有机质，如氮、磷、钾等多种微量元素，同时也富含有细菌、真菌等微生物，外部创造一定的条件，通过污泥堆肥，可生化有机物得到进一步降解，污泥体积减少25%左右，挥发性成分减少，臭味减低，重金属有效态的含量也降低，速养分量有所增加，病原菌、寄生虫卵等基本被杀死使其达到符合标准的有机肥料，实现资源化的目的，是一种很好的污泥处置方式。在污泥堆肥技术方面，八十年代同济大学等单位进行了较为深入的研究;近些年来，在天津、上海、无锡、北京等地建立了规模不等的污泥堆肥厂[4]。
1.3 活性炭的概述
活性炭是一种具有高度发达孔隙结构和极大比表面积的多孔炭材料。主
要由碳元素组成，同时也含有氢、氧、硫、氮等元素，以及一些无机矿物质。活性炭不溶于水和其它绝大部分的溶剂。除了在高温下同氧接触，同臭氧、氯、重铬酸盐等强氧化剂反应外，在诸多实际使用条件下都极为稳定，可以在广泛的pH范围内及多种溶剂、高温、高压下使用。发达的孔隙结构决定了吸附作用是活性炭最显著的特征之一，因而活性炭被广泛地应用于对气相和液相中有害物质的吸附、净化处理，如:在食品工业、饮用水及污水处理、医学领域、煤气脱硫、烟道气脱硫脱硝、天然气储存、食品保鲜燃料及军事防毒面具等方面的应用； 同时由于活性炭所具有的耐高温、耐腐蚀、导电、传
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热以及化学稳定性等一系列优点，在催化材料、电子能源材料和生物工程材料方面的应用也陆续得到了研究和开发，其产量和性能也在不断地提高[5]。 目前世界范围内活性炭的生产量和使用量正不断扩大，2003年世界活性炭年消费量超过70万吨，并以每年15%的速度递增。西方一些发达国家在环保方面的人均活性炭需求量达到300－400g.a-1’。由于美国环保法律的严格实施，近年来用于环保的活性炭以平均25%的速度增长。我国活性炭年产量已突破21万吨，取代美国(15－17万吨)成为世界第一活性炭生产大国;活性炭出口量也逐年上升，2002年出口15万吨，已稳居世界首位。因此，活性炭工业的发展有着极大的前景。但是，国内的活性炭工业必须注重研究活性炭的应用发展趋势，加强新技术开发，以促进整个活性炭行业的良好发展。
1.4 城市污水污泥制备活性炭研究现状
污水处理过程中产生的污泥中含有大量的有机物，我国目前污水污泥中
有机物的含量一般为40%－70%[6]，但是随社会发展水平的提高其含量也会增加，故污水污泥的含炭量也会提高，这是污泥制备活性炭的客观因素，同时探讨污泥制备成本低廉的活性炭吸附剂，是污泥处理处置和资源化新途径，对解决污泥出路与资源化问题具有重要意义。国内外有不少学者对污水污泥制备活性炭吸附剂作了不同的研究。
1960年Razoku等人最早意识到污泥可以作为一种资源进行利用而不是直接处置掉。他当时写了一篇关于含碳农业废弃物吸附特性的文章，意识到污泥有资源化的可能性，但没有进行研究。
1971年，Beekmnas和Pkar[7]在一篇题为《城市污水处理厂污泥的热解产
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物及可能的应用》中建议在某种条件下城市污水处理厂污泥可以转化为一种有用的含碳吸附剂。随后Bitliewksi等几位研究人员进行了试验探索，并初步优化了制备条件。直到1987年chinag和You又研究了城市污水处理厂污泥制备吸附剂，但是吸附效果不能令人满意[8]。在以后的近十年里，鲜有报道。
随着人们生活水平的提高，污泥量和污泥中有机物的含量在不断增加，从1996年开始特别是2000年以后，又有些关于这方面的报道。
南洋理工大学的Tay和陈晓歌等人对消化污泥和未消化污泥制备活性炭做了对比，从BET比表面积、孔容积、含碳量、苯吸附能力等方面分析，以未消化污泥为原料的效果要好些。但未消化污泥不够稳定，在使用制备过程中具有一定的风险性。因此在他们接下来的研究中均使用消化污泥。并对污泥活性炭进行了物理化学特性的研究。他们还探索了用添加椰子壳后的消化污泥制备活性炭的最佳条件，在这个条件下BET比表面积可达867.61m2·g-1’，对酚的去除率为57.99%.
国内也有部分学者对城市污水污泥制备活性炭作了一些研究。余兰兰等人[9]以城市污水污泥为原料，采用不同活化方法制备活性炭吸附剂，同时对比不同活化剂活化效果，并对影响活化产物吸附性能的因素进行了研究。结果表明，化学活化法制备的活性炭吸附剂性能较好，采用污泥制备的活性炭吸附剂处理城市污水，COD去除率较高，污水色度也有了较大改善。四川大学的杨丽君等人也以污水污泥为原料，采用微波辐照磷酸活化的方法制备污泥活性炭，得出磷酸微波法制污泥炭的最佳条件为:微波功率480W、辐照时间2605、磷酸浓度40%。在该条件下，制得的污泥炭碘值为517.4mg/g，产率为43%。任爱玲等人[10]研究了以制药污水处理厂污泥为原料，分别以磷酸和氯化锌为
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