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随着我国城镇污水处理废水的能力提高，产生污泥量不断增大。当前污泥的处理处置方法主要有堆肥、填埋、焚烧和制备建材等，而这些都要求污泥含水率不能过高，故研究经济高效的脱除污泥中水分的方法十分必要。
PMS(单过硫酸盐)是一种绿色、高效氧化剂，利用单过硫酸盐对污泥进行破壁处理可使污泥胞内物的释放，絮体结构破坏，改善污泥的脱水性能。低温污泥干化技术具有安全、能耗低、不产生二次污染等优点。将污泥破壁预处理及成膜技术与低温污泥干燥耦合，将成为高效、节能、无污染、产物可控的污泥干化新技术。为此，本研究课题以二沉池回流污泥为研究对象，探究在不同条件下高级氧化剂对污泥脱水性能的影响以及其干燥性能变化；以离心浓缩后剩余污泥为实验材料，搭建中试设备，改变实验参数，探究污泥的低温薄层干化工艺。得到主要结论如下：
（1）PMS预处理提高污泥脱水能力：通过单因素实验确定在PMS处理污泥时，热与KOH联合活化PMS处理污泥达到最佳脱水效果时温度为80℃、PMS和KOH的最佳投加量分别为0.6mMol/gtss和0.3mMol/gtss，此时含水率降低了35.5%，SCOD升高了602.2%。污泥经热与碱联合活化PMS处理后，污泥颗粒脱稳、絮体孔状结构丰富，细胞结构被破坏内部结合水流出，转化为自由水；经处理后相对分子量较大的污染物被分解，分子量较小的有机物占可检测出有机物总量的比例明显升高；污泥沉降性能得到提高，CST降低效果和污泥减量化效果明显。
（2）在非等温干燥和等温低温干燥实验中，氧化破壁后污泥均比原泥更易失水。污泥经氧化破壁后，在非等温干燥过程时，最优拟合速率控制方程由随机成核（n=1）变为随机成核（n=2）；在低温等温干燥时，最优干燥速率控制方程由相界面反应（n=2）变为相界面反应（n=3）。氧化后的污泥在不同温度的低温干化条件下比原泥更快达到最大失重速率，且其最大失重速率比原泥的最大失重速率有所增加，其中70℃时增幅最大，出于设备能力、干燥效率以及能耗角度考虑，认为70℃为理想低温等温干燥温度。
（3）低温薄层干燥耦合通风方式改变提高污泥脱水速率、降低烘干能耗：将干湿污泥混合均匀，湿污泥包覆与干污泥颗粒上形成薄层可有效提高干燥速率，其中干污泥颗粒为10-20mm效果最好。粒径＜1mm的干污泥颗粒与10kg湿污泥按照1∶2比例混合，发现混合后污泥粘稠度得到改善，污泥更形态更具备可塑性，圆柱形条状污泥干燥速率大于块状污泥干燥速率。粉煤灰与湿污泥比例1∶2时混合物形状容易改变，当木屑与湿污泥的比为1∶5时，混合效果较好，形成薄层厚度适中。将原本实底不锈钢托盘改进为铁丝网盘，干燥效果得到提高，同样条件下达到干燥终点的时间缩短了19.4%，不需再加垫布。将热泵烘房改造延长风的通道长度、通风方式，使风向垂直吹过每个盘面后，发现实验时通道首末两端（即风机出口和换热器）的温度差由未改装前的2℃最大升高至12℃，延长通道可提高热风的利用率、降低能耗。通过比较各层污泥干燥情况，发现气流垂直吹过污泥可以大大加快干燥速率；总体趋势是在风的进口附近干燥效果最好，除了最底层越靠近出风口干燥程度越低，脱水率高低相差悬殊；比较风道首端和末端（即靠近风机和压缩机）污泥干燥情况，风道首端污泥干燥速度非常快，迅速接近干燥终点，末端干燥速度较慢。因此建议应及时将干燥完成的污泥取出，从后面补充新污泥。
PMS(单过硫酸盐)是一种绿色、高效氧化剂，利用单过硫酸盐对污泥进行破壁处理可使污泥胞内物的释放，絮体结构破坏，改善污泥的脱水性能。低温污泥干化技术具有安全、能耗低、不产生二次污染等优点。将污泥破壁预处理及成膜技术与低温污泥干燥耦合，将成为高效、节能、无污染、产物可控的污泥干化新技术。为此，本研究课题以二沉池回流污泥为研究对象，探究在不同条件下高级氧化剂对污泥脱水性能的影响以及其干燥性能变化；以离心浓缩后剩余污泥为实验材料，搭建中试设备，改变实验参数，探究污泥的低温薄层干化工艺。得到主要结论如下：
（1）PMS预处理提高污泥脱水能力：通过单因素实验确定在PMS处理污泥时，热与KOH联合活化PMS处理污泥达到最佳脱水效果时温度为80℃、PMS和KOH的最佳投加量分别为0.6mMol/gtss和0.3mMol/gtss，此时含水率降低了35.5%，SCOD升高了602.2%。污泥经热与碱联合活化PMS处理后，污泥颗粒脱稳、絮体孔状结构丰富，细胞结构被破坏内部结合水流出，转化为自由水；经处理后相对分子量较大的污染物被分解，分子量较小的有机物占可检测出有机物总量的比例明显升高；污泥沉降性能得到提高，CST降低效果和污泥减量化效果明显。
（2）在非等温干燥和等温低温干燥实验中，氧化破壁后污泥均比原泥更易失水。污泥经氧化破壁后，在非等温干燥过程时，最优拟合速率控制方程由随机成核（n=1）变为随机成核（n=2）；在低温等温干燥时，最优干燥速率控制方程由相界面反应（n=2）变为相界面反应（n=3）。氧化后的污泥在不同温度的低温干化条件下比原泥更快达到最大失重速率，且其最大失重速率比原泥的最大失重速率有所增加，其中70℃时增幅最大，出于设备能力、干燥效率以及能耗角度考虑，认为70℃为理想低温等温干燥温度。
（3）低温薄层干燥耦合通风方式改变提高污泥脱水速率、降低烘干能耗：将干湿污泥混合均匀，湿污泥包覆与干污泥颗粒上形成薄层可有效提高干燥速率，其中干污泥颗粒为10-20mm效果最好。粒径＜1mm的干污泥颗粒与10kg湿污泥按照1∶2比例混合，发现混合后污泥粘稠度得到改善，污泥更形态更具备可塑性，圆柱形条状污泥干燥速率大于块状污泥干燥速率。粉煤灰与湿污泥比例1∶2时混合物形状容易改变，当木屑与湿污泥的比为1∶5时，混合效果较好，形成薄层厚度适中。将原本实底不锈钢托盘改进为铁丝网盘，干燥效果得到提高，同样条件下达到干燥终点的时间缩短了19.4%，不需再加垫布。将热泵烘房改造延长风的通道长度、通风方式，使风向垂直吹过每个盘面后，发现实验时通道首末两端（即风机出口和换热器）的温度差由未改装前的2℃最大升高至12℃，延长通道可提高热风的利用率、降低能耗。通过比较各层污泥干燥情况，发现气流垂直吹过污泥可以大大加快干燥速率；总体趋势是在风的进口附近干燥效果最好，除了最底层越靠近出风口干燥程度越低，脱水率高低相差悬殊；比较风道首端和末端（即靠近风机和压缩机）污泥干燥情况，风道首端污泥干燥速度非常快，迅速接近干燥终点，末端干燥速度较慢。因此建议应及时将干燥完成的污泥取出，从后面补充新污泥。