虽然我国污泥产量连年递增，但有效处理率依旧偏低。2015年底，全国有效处理率低于30%。随着污水处理量的增加，污泥产量在未来几年仍将保持上升趋势。目前，国内污泥市场处于起步阶段，大量污水厂污泥排放未达到相关标准。
1、国内现状和发展概况
目前，国内污泥处置方法多种多样，有卫生填埋、焚烧、土地利用、厌氧消化、生产建材等，由于受技术和经济制约，现阶段的污泥处置以卫生填埋(65%)为主。为满足各种地区污泥处理的需要，各种新型污泥处理处置方法不断开发出来，其代表技术之一就是污泥碳化。其原理是在缺氧或无氧条件下加热碳化污泥，使污泥中有机物裂解，生成主要由碳氢化合物组成的可燃挥发气体，利用可燃气体中能量干化污泥，充分利用污泥自身能量生产出化学性质稳定的污泥碳化物。
立足于国内污泥处理处置现状，人们着眼于开发新型污泥低温碳化技术，将新型低温碳化技术与原有高温碳化技术形成高低搭配，以更好地适应污泥市场客户的多种需求，进一步降低碳化技术应用门槛，丰富碳化产物处置出路。
2、研发目的与意义
本研究目的是探索低温污泥燃料化，与现有高温碳化技术形成高低搭配，满足市场多种需求。有关研究表明，污泥低温碳化能获得发热量更高的污泥碳化物，比高温碳化在污泥燃料化上更有优势。我国火电厂众多，碳化燃料化作为污泥终处置方式有极大保障。与火电厂直接掺烧污泥相比，运输和堆放环境更清洁，臭气更少，无污泥渗滤液问题。因碳化污泥发热量高于污泥，燃烧效率更高，可适当提高掺烧比，节约化石燃料。低温碳化还有助于二氧化碳减排，减少二噁英等有害气体排放。所以，有必要进一步探索、开发污泥低温碳化燃料化新方法。
3、研发主要方法及工艺路线
3.1 低温碳化条件基础研究
将干化污泥(含水率20%)用管式炉进行碳化，炉温达设定温度后碳化一段时间，收集期间产生的气体，待炉体冷却至室温后停止通氮气，得碳化污泥。研究条件设置如下：碳化温度为250℃、300℃、350℃，碳化时间为0.5h、1.0h、1.5h。
3.2 低温碳化产物基础研究
对各条件下制备的碳化污泥进行下列基础分析。一是碳化污泥工业分析，用工业分析仪分别对各碳化污泥进行水分、挥发分、灰分和固定碳含量分析。二是碳化污泥元素分析，用元素分析仪分别测各碳化污泥样品中C、H、N、S、O含量。
4、研发方法
4.1 低温碳化条件基础研究
取脱水污泥210g，于研钵中充分碾磨后，在恒温干燥箱内、45℃下烘干1h，制得干化污泥。破碎至粒径小于50mm的小块后于干燥皿中备用。取干化污泥10g于坩埚中，用管式炉进行碳化，升温速率10℃/min，炉温达设定温度后碳化一段时间，收集期间产生的气体，待炉体冷却至室温后停止通氮气，得碳化污泥。用碘值大小表征温度及时间对污泥碳化的影响，方法参照《木质活性炭实验方法碘吸附值的测定》(GB/T12496.8-1999)。
现如今，化学工业在我国经济发展过程中有着十分重要的作用，近几年，我国煤化工产业发展迅速，由其所产出产品种类发也是日益增多。如现今的一些新型能源中的天然气、乙二醇以及其他物质等。但随着煤化工的发展和进步，其在进行工艺生产过程中还会消耗大量水资源，而且还会造成较大的水资源浪费并产生大量工业废水，终造成极为头痛的污染问题。因此，在进行煤化工生产过程中应当不断地对其工艺进行优化和改进，创新废水处理技术，提升废水治理能力和水资源的循环利用能力，从而实现水资源有效利用。
一、浅析煤化工废水来源及其特点
在煤化工中为重要的原材料就是煤炭。在进行煤化工生产过程中许多阶段都会有大量废水产生，如在鼓风冷凝、分离硫以及消除氨等过程中都会有大量废水产生。而在这些废弃的化工水中含有大量有毒物质，所以务必要在这些环节中做好相关治理措施，进而有效地避免废水排出而使环境以及土壤受到污染。这些煤化工废水具有以下几项特点：
1)有毒程度难以得到缓解。
在煤化工过程中所产生废水中有着大量难以被分解的较为稳定的有机物。
2)水色太重且含有在量有毒物质。
由于在煤化工生产过程中所产生的废水中含有大量杂质，以至于其污染过重。
3)杂质各类太多。
在煤化工生产过程中有着非常繁琐的生产环节，在这些环节中会产有各种不同的废弃物溶于水中，这样的废水具有较高集中度，从而使得在处理过程中困难加大。也正因为如此才更能说明水污染处理的重要性。
二、浅析煤化工废水的处理技术
2.1 就预处理进分析
1)关于气浮法。
该方法主要侧重于对废水中有油杂质进行清除与重复利用。这种方法主要是将气体加入到废水体系中以形成搬运工，从而在特殊作用力下将有油性物质带同去。这种方法在对油质颗粒杂质上效果比较好，其主要是利用空气作用将处于表面的杂质带走并实现重复利用的。
2)关于混凝沉淀法。
该方法主要应用在废水表层飘浮的有机物的处理上，从而为后续生物处理做好相关准备。其主要是通过有效地利用重力作用而将固体和液体进行分离。在具体运用该方法时应当充分考虑到废水中的酸碱性以及杂质中的种类，只有这样才能更具有针对性地将混凝剂的利用率提升。运用这种方法进行处理其分离流程相对较为清晰且成本较低。但如果是在漏水和易混固体中并没有明显的效果。
3)关于MAP化学沉淀法。
这种方法一般运用于对氨和氮的处理。运用这种方法可以实现将氨和氮从废水中彻底消除出来，其主要是通过使用化学药品以及化学反应而生成MAP让顾客再进行彻底清除的，这种方法在消除过程中不会产生任何污染问题。
4)关于溶解萃取脱酚法。
这种就去主要是对有机物进行溶解萃取，从而使废水中的酚物质得到科学合理地再利用。
2.2 就生化处理进行分析
1)关于SBR工艺分析。
SBR是一种新型的工艺技能，其主要适用于生物降解与分离氮消除磷。这种工艺过程主要有装水-作用-下沉-强化-分离。在这一系列过程中都是由大型智能机械来实现的，不需要人为进行操作，它在污水中具有较强的降解作用，且不会有过多过繁杂的步骤。
2)关于固定化生物技术分析。
这种技术主要用在一些比较难处理的有毒物质中，其是利用生化武器来使其生命更加长久，这种技术在处理后污水有所减少，同时还减少废水中氨含量并其实现固液分离的目标。
3)关于A一O法分析。
这种方法又可以称之为低氧一好氧法。这种方法在对氨氮以及有机物的处理中具有较为显著的效果。这种技术主要是在A一O工艺的基础上加以改进的新工艺。与A一O工艺相比其主要在缺氧池前设置厌氧池。通常在煤化工废水中含有许多杂环和多环芳烃类有机物，而这些有机物在氧气充足的情况是难以进行生物降解，其需要作厌氧酸化处理后才能更好地实现生物降解或是更好地转化成小分子。
碳化污泥制备条件设置如下：碳化温度为250℃、300℃、350℃(碳化时间1h)，碳化时间为0.5h、1.0h、1.5h(碳化温度350℃)。
4.2 低温碳化产物基础研究
对4.1制备的各条件下的碳化污泥进行下列基础分析。
4.2.1 污泥、污泥碳化物工业分析
将原污泥、污泥碳化物(350℃)在45℃烘干后研磨至小于200μm，分别进行水分、挥发分、灰分和固定碳含量分析。
4.2.2 污泥、污泥碳化物元素分析
污泥、污泥碳化物元素分析采用热导法。样品的燃烧部分采用有机元素定量分析的C、H、N分析法，测原污泥、污泥碳化物(350℃)中C、H、N、S、O含量。
