近年来，我国的污染水处理产业有了长足的发展，在治理水污染方面起到了十分重要的作用。然而，污水处理厂产生的污泥问题日益突出。污泥是污水处理的伴生产物，含水率高，体积庞大，组成成分极其复杂且难以处理。污泥的处置方式可以归纳为填埋、堆肥、焚烧、土地利用和建材利用等。填埋弃置的处置方式成本较低，操作简便，是常用的污泥处置方式之一，但极易造成二次污染，且大量土地资源被占用。堆肥法费时较长，占地大，臭味大。由于城市污泥通常含有较高浓度的重金属，其堆肥后的产品以园林绿化用途为主，不能用于农业生产。土地利用法是将经过处理后的污泥作为农用泥土或者园林绿化泥土。建材利用法是将污泥制成轻质材料、建筑砖、水泥、陶粒等加以利用。
污泥焚烧一般是指将污泥脱水或者干燥后，送入焚烧炉进行焚烧。直接焚烧要求污泥满足一定的含水率、低位发热量、酸碱度、可燃有机物含量等。鉴于此，通常将直接焚烧技术应用于污泥处置时，需要先将污泥进行一定程度的干燥处理。而且，可以使用焚烧污泥产生的尾部废气作为热源干燥污泥，这样可以减少高热废气给环境带来的热污染，还能显著提升能量利用效率。只要工艺选择恰当、设施设备运行良好、操作运行规范时，甚至可以减少或者不添加辅助燃料，实现污泥焚烧的稳定燃烧。
将具有较好燃烧特性的其他燃料(如煤、生活垃圾、生物质等)与污泥进行混合燃烧也是污泥焚烧方式的一种。混合燃烧设备不需要配套的干燥系统，只需要额外建立污泥与燃料的混合输送系统即可，系统简单，操作方便，运营成本也大大降低。因此，在许多污泥处理方法中，焚烧技术被认为是有发展潜力的方法之一。结合我国的实际情况，污泥与火电厂煤粉锅炉掺混燃烧的处理方法是比较可行的。
1、污泥焚烧设备
发展初期，炉排炉、带式炉、流化床、回转窑炉和旋风炉等多用于污泥的焚烧。随着科技的发展，流化床锅炉逐渐取代早的多段竖炉，并发展出道尔奥利弗型、回旋型、干燥段型等，逐渐成为污泥焚烧的主流设备。
流化床技术应用于污泥焚烧具有以下优点：流化床锅炉床料自身储热能力强，在运行过程中，床料处于湍动状态，因此床料之间的热量传递可瞬间完成，容易实现温度场和物料场的均匀分布。质量交换和热量传递速率快，当出现局部低温或高温时，热量能够瞬间从其他床料处传来，使床内温度重新恢复均匀，因而能够对床内温度实现较好的把控。流化床的构造并不复杂，且其燃烧效率高，在较低的过量空气系数条件下依然能够保持流化态燃烧，稳定性较好。燃料适应性好，能广泛应用于各种特质的燃料，在处理含有大量易挥发物质(如含油污泥等)时，也不存在爆炸的风险。能够有效降低SO2和NOx等酸性气体的排放，在环保方面具有重大意义。
在各类焚烧装置中，对于污泥的焚烧处理，流化床焚烧炉不仅能够有效地解决污泥本身的一些缺点，如细颗粒含量较高、燃烧不充分以及不稳定等问题，而且在烟气排放方面，能降低酸性气体含量，抑制二噁英的生成，若配合适当的尾气洁净处理系统，则完全可以满足环保要求。因此，在燃煤电厂进行污泥掺烧时，流化床焚烧设备得到了广泛的应用。
2、燃煤电厂掺烧污泥的研究现状与典型污泥焚烧案例
2.1燃煤电厂混合燃烧污泥的研究现状
污泥焚烧工艺在20世纪90年代以后逐渐成熟。在德国、丹麦、日本等许多发达国家，焚烧处理法得到了迅速发展，且应用非常广泛。随着国际环保标准的提高，污泥焚烧法因具有减量和无害化的优势，受到越来越多研究者和企业的重视。
OGADAT等人研究了流化床中湿污泥颗粒的燃烧过程。在加热过程中，污泥中80%的碳析出，污泥的焚烧主要是一个气相焚烧的过程。段峰等人研究了不同煤种与污泥之间的掺烧状况，结果发现，混合燃料各有其优掺烧比。LECKNERB等人分别在两种不同规格的循环流化床锅炉上进行了污泥与煤和生物质的混合燃烧实验。结果表明，当污泥掺混比少于25%时，污泥与煤或生物质在循环流化床内的掺混燃烧可以实现气相污染物的有效控制，并满足欧盟和德国的排放标准要求。时正海等人在1MWth循环流化床燃烧试验平台上对污泥和煤混合燃料进行了燃烧试验，并对燃烧过程中产生的酸性气体、二噁英和飞灰等气相污染物进行了监测。结果表明，进行炉内脱硫处理时，可以将污染物控制在国家排放标准以内。高颖佳研究对比了污泥与煤在不同混合比例和不同煅烧温度下灰渣的特性。结果表明，赤铁矿和钙长石的存在导致混合物料的熔融温度降低，而煤灰中莫来石的存在会使混合物的熔融温度增加。
国外关于污泥直接焚烧和混合燃烧的实验研究开始得较早，发展时间也较长，在具体工程应用方面处于水平。近年来，国内也陆续启动了污泥直接焚烧和混合燃烧项目的研究，总体来说，污泥焚烧的理论研究取得了一定的进展，但仍有提升的空间。随着国家政策导向和固废处理的迫切要求，污泥焚烧技术，尤其是对污泥与煤的掺烧进行进一步的研究和发掘很有必要。
3、流程的改造及新增的措施
3.1 流程的改造
考虑到新能源废水的氨氮、COD较低，且属于无机废水，无需进行水解酸化和微电解分解，同时为了进一步降低前期预处理系统的运行负荷，新能源废水可直接进入O/A工艺进行处理即可达标排放。具体改造如下：
农药废水、精化废水仍保持原来的处理路径，进入调节池，泵入曝气池，然后进行后续的生化处理。新能源废水和生活污水污染物浓度较低，不经过前面预处理系统，直接进HAF和预处理后的精化废水汇合，做进一步的生化处理，保证终出水达标外送。
3.2 污泥分区回流
在原排泥管线的基础上，增加或变更多根污泥回流管线：
(1)原二沉池污泥回流至HAF池改为回流至FSBBR池，做到好氧菌仍回流至好氧池。
原设计将二沉池的活性污泥回流至HAF中，导致回流的好氧菌大都因不适应缺氧的环境而丧失活性，氨氮、COD的去除率大大降低。经过(1)的改造后，好氧菌与厌氧菌分区回流，即二沉池中的好氧菌仍回流至好氧池(FSBBR池)，相似的生存环境也大限度地保留了菌种的活性，加上适当的回流比的控制，使氨氮、COD的去除率大大提升。
(2)增加污泥池去往调节池和FSBBR池、二沉池去往调节池的污泥回流管线。
原先的污泥回流管线比较单一，除了(1)中提到的错误的回流方式，仅仅做到了竖流沉淀池1去往调节池的污泥回流。正因为过多的活性污泥被排出系统，导致系统终无法承受来自前段工序水质和负荷的双向冲击。该装置自建成至改造前，调试了一年多的时间，系统排水的氨氮、COD、总氮数据波动极大，出现峰值时，系统几乎完全失去了去除氨氮和总氮的能力，水质超过外排标准达数五倍以上。
增加(2)中的三根泥管主要是为了增加整个系统应对来自前段工序水质和负荷双向抗冲击的能力，即来水一旦发生负荷冲击或含有微量的硫等有毒有害物质，致使前段预处理系统中的活性污泥部分失活，则可通过这三根泥管做到将后段未受冲击的活性污泥回流至前段系统再利用，以尽快恢复预处理系统的性能，维持整个装置排水水质的达标外送。
(3)增加调节池去往FSBBR池的超越管线。
在来水氨氮、COD负荷较低的情况下，为避免后段A/O系统因营养原匮乏而出现处理能力衰减的情况，增设(3)中的超越管线，意在将调节池中的氨氮、COD等营养源部分补给至后段A/O系统，以维持整个系统在低负荷的情况下保留污泥活性，平稳运行。
经过上述三项技改措施，不仅降低了前段预处理系统的处理负荷，多根污泥回流管线也使系统能应对不同负荷和水质下的双向冲击，而且通过后续的调试工作以及排水水质也进一步证实，回流的活性污泥性能良好，菌种的活性也得到了大限度的保留。