近年来,我国城镇污水厂的年污泥产量一直在高速增长,预计2020年我国污泥产生量将会达到5550万吨。目前国内污泥处理系统普遍存在着寿命短、能耗高、运行效果不稳定、设备核心区域故障率高等问题。因此,研发一种既能满足污泥处理处置的要求,又有利于后续资源化利用的安全、经济、高效的污泥干化工艺,是污泥干化领域从业人员一直研究的热点问题。本论文主要研究市政污泥的基础特性和干化特性,首先对镇江市三处污水处理厂的污泥样品进行工业成分、元素含量分析以及表观粘度研究,然后设计出污泥干化小试装置,对其进行调试试验。主要研究内容如下:1.对三种污泥进行工业分析、非金属元素含量检测、常规金属以及部分重金属元素含量检测,结果显示,这三种污泥含水率都高于80%;征润州与京口区的污泥挥发分与固定碳含量较高,C和H含量明显高于谏壁污泥;而谏壁污泥的挥发分与固定碳含量较低,灰分含量较高;在污泥的金属元素含量检测中,常规金属元素含量较高的是Al、Fe、Ca和K,重金属中Zn和Cu的含量较高。2.对京口区污泥在不同的含水率、温度、转速、掺混比例和CaO添加比例下的表观粘度进行测量,结果显示,不同含水率的污泥在剪切速率较低时表现为假塑性流体特征,在剪切速率较高时表现为牛顿流体特征和宾汉流体特征;剪切速率与污泥的表观粘度数据拟合出幂函数模型;随着温度由20℃逐渐增高到80℃,污泥的表观粘度逐渐降低,剪切速率与污泥的表观粘度数据拟合出S函数模型;CaO添加导致污泥流变曲线与未添加CaO的污泥间差异性较大;经过返混后的污泥流变曲线与未返混污泥之间差异性不大。3.设计了低温负压干化装置并根据实际情况加工了小试装置,对污泥在不同干化温度、厚度、通风风量、CaO比例和返混比例的一系列工况下进行了试验研究,得出了相应的干化效果曲线与干化速率曲线,结果显示,污泥的干化速率主要会经历吸热区、快速区、降速区和低速区;污泥的干化速率基本与干化温度呈正相关,与污泥厚度呈负相关,干化效率最高的阶段主要集中在含水率范围为60%~80%的快速区;对比干化消耗时间和功耗,得出在厚度为4 mm,干化温度为80℃和风量156 m~3/h的情况下,添加2.5%的CaO以及10%的干污泥返混分别为一系列干化实验中最优的半干化和全干化条件。