随着我国城市化进程的推进，城市污水处理厂污泥的处置问题作为一项环保难题摆在了决策层面前。污水处理厂污泥是城市污水处理的必然产物，它聚集了城市污水处理过程中无法消解的重金属等污染物，同时还包含大量的病原体、微生物等；如果不进行妥善的处理处置，将会形成二次污染，对环境造成很大破坏。目前，我国的污泥处置事业起步不久，处置方式仍以填埋、土地利用等为主，环境影响大、资源化利用程度低。因此，开辟一条新的污泥资源化利用途径迫在眉睫。本研究的依托对象为西北地区某中等城市污水处理厂污泥；经实验测定，该市污泥中有毒有害物的含量均处于较低水平。结合国家倡导及当地的产业结构，本着减量化、无害化、资源化的原则，本文给出了三种备选方案：污泥烧制陶粒、污泥增钙热干化制免烧砖、污泥微生物热干化土地利用。之后，对备选方案进行了深入分析，并引入灰色关联理论进行定量计算；灰色分析结果为污泥烧制陶粒工艺最佳（关联度0.89，其余二者分别为0.85、0.81）。结合某市热电厂多、粉煤灰资源丰富的特点，本文在污泥烧制陶粒的辅料选择时选定粉煤灰及粘土；三者的配比为污泥：粉煤灰：粘土=4:4:2。烧制工艺控制条件为：预热温度350℃；预热时间30min；焙烧温度1150℃；焙烧时间20min。在此烧结条件下烧制的陶粒产品密度约为700kg/m3，满足GB/T17431.1-2010《轻集料及其试验方法：轻集料》的要求。最后，对污泥烧制陶粒工艺在该市的应用进行了风险分析与效益核算，确定了该工艺在该市的可行性，是符合该市政治、环境、经济、社会等的一种污泥资源化利用新工艺。