城市污泥中的水分分為自由水、毛細水、表面黏附水及內部水。自由水,不受顆粒影響的水,約占70%,是污泥機械脫水的主要對象。毛細水,存在污泥顆粒間的毛細管中,約占20%,是高性能脫水機械的重要脫水對象。表面黏附水,粘附于顆?;蚣毎砻娴乃?,內部水,存在于污泥顆粒內部(包括細胞內的水)。
傳統的機械脫水設備如帶式壓濾機、離心機和普通壓濾機等只能將污泥脫水至含水率80%左右,而含水80%的污泥仍呈流態-流塑態,力學性能極差,抗壓強度低于20kPa。污泥含水率在60%~65%時呈黏漿狀,水分子被一層膠體包裹,這個區域稱之為污泥的“黏膠相區”,是污泥脫水難的階段。利用隔膜壓濾機可將污泥處理至含水率60%,60%以下含水率的污泥為固態,不產生滲濾液,可直接進填埋場。突破污泥的“黏膠相區”使污泥有較好的分散性,為污泥無害化處置和資源化利用奠定了基礎。
此外,污泥含水率降至60%后,如果進行堆肥處理可減少一半的發酵周期,增加經濟效益。干泥餅還可以制作固體燃料,經調配后進行焚燒處理,回收能源,或作為制磚和水泥的輔料,污泥產生量減少50%以上,顯著提高污泥減量化水平,同時降低運輸難度,節約運輸成本。