随着上海的高速发展和人口的日益增多，生活污水和工业污水的排放量迅速增加，污水处理量也随之增大，所以在污水处理过程中产生了更多的污水污泥。据预测，上海2020年污水污泥的产量为1469吨/天(于重)，面对今后如此巨大的污泥产量，如何合理处置这些污泥则变得尤为迫切。 本研究通过对上海市十五家典型污水厂污泥的重金属特性进行分析，研究确定上海污水污泥不适合常用的农用处置，而通过工业分析确定干燥后的上海污水污泥适于焚烧处置，并通过污泥的干燥特性和焚烧过程中重金属的挥发特性研究，探索了污泥干燥和焚烧的最佳工艺条件。最后对污泥焚烧灰渣进行特性分析，为污泥焚烧产物的最终资源化利用提供数据支持，最终实现污泥处置的环境友好性。 通过对上海市典型污水厂污泥的重会属特性分析，发现所有污泥都超过《农用污泥中污染物控制标准》的酸性土壤标准，都不能用于pH<6.5的土壤中，而只有WS、MH、NH和SJ污水厂污泥符合中性和碱性土壤标准，可被施用于pH>6.5的土壤中，所以上海污水污泥重金属超标较严重，不适宜农用。同时通过对污泥重金属的形态与毒性浸出分析，发现重金属的碳酸盐结合态比例高低是影响污泥重金属浸出浓度高低的重要原因。 通过上海市典型污水厂污泥的工业分析可知，上海污水污泥的高位热值均值为15467.67KJ/Kg，相当于中高品质的褐煤，其中WS、TS和LH厂污泥热值更接近20000KJ/Kg，相当于低品质烟煤的热值，所以干燥后的上海污水污泥具有较高热值，非常适于焚烧处置。再者，通过HHV=221.55(V+F)％+2065.56和HHV=51.17C+306.77H+152.88S-95.81O+104.52N-176.21A+20377.95可对上海污水污泥的高位热值进行较准确的估算。 通过对污水污泥的干燥特性分析，发现在100℃～300℃这个干燥温度范围内，0.3cm厚度污泥在200℃下干燥45min最为适宜，而在350℃～700℃这个较高干燥温度范围内，随着温度的增加，0.3cm与0.5cm厚度污泥达到最高热值所需的时间趋于相同，但从干燥质量上而言0.3cm厚度更佳。同时通过污泥干燥的表观动力学分析可知，污泥的干燥速率随着干燥温度的升高而增加，而污泥干燥时的活化能也随之降低。通过对污泥焚烧过程中的重金属特性研究，发现在高含水率条件下，Cu更易挥发，而Zn、Pb、Cr的残留率有所提高。在焚烧过程中，重金属形态趋于最为稳定的残渣态，其比例也逐渐增加。同时也发现卤素离子和Zn、Cu等重金属离子浸出浓度同时降低，这主要是由于卤素盐易挥发所致，也可能是卤素离子对游离的重金属离子的挥发有促进作用所致。 通过上海市典型污水厂污泥焚烧灰渣的特性分析，发现氯含量和化学组分基本符合国内标准，但其重金属含量都不符合《污泥建材利用重金属的灰渣限制建议值》标准，不能直接作为建材原料，需要在原料生产过程中对其重金属毒性加以控制以达到污泥处置最终的环境友好性。