近年来污泥产量不断增长,对污泥进行有效高效地处理处置以及回收利用,不仅是对生态环境保护的必然要求,也是提升广大城乡人群的生活质量的必然要求。污泥干燥是污泥处理处置以及回收利用的必要前置手段,然而对比污泥高温干燥,污泥低温干燥更为环保节能,是未来污泥干燥的发展趋势。为了提高干燥效率及节约能源,对污泥低温干燥特性研究及动力学进行深入研究,用以精准预测污泥低温干燥过程具有重要的工程实用价值和理论价值。本文采用实验研究和理论分析相结合的方法,对干燥动力学理论进行了分析,对污泥低温干燥特性、污泥低温干燥过程的预测方法以及污泥低温干燥的数值模拟进行了研究。首先,针对污泥低温干燥特性,对干燥动力学模型理论研究进行了分析,分析了薄层干燥模型的建立意义以及根据菲克第二定律推导薄层干燥理论模型的过程。梳理了有效扩散系数,传质系数以及活化能的计算方法。其次,搭建实验台进行了污泥低温干燥实验,对污泥低温干燥特性进行研究。在相对湿度60%的情况下,干燥温度从40℃上升到60℃时,污泥水分比从100%降至10%时的干燥时间从220min降低到了80min,而在相对湿度30%下,干燥温度从40℃上升到60℃时,将污泥水分比从100%降至10%时的干燥时间从100min降低到了70min,结果表明,污泥的干燥速率随着空气温度的增加和空气相对湿度的降低而增加。对不同工况平均干燥速率分析,结果表明温度对平均干燥速率的影响表现出近似的二次分布,而相对湿度对平均干燥速率的影响表现出几乎线性分布,拟合了平均干燥速率随温度和相对湿度变化的关系式,与实验结果比较最大相对误差为7.6%。根据实验数据测算出本次实验中污泥的有效扩散系数、对流传质系数以及干燥活化能。使用五种常用薄层干燥模型对污泥低温干燥实验数据进行拟合,拟合结果显示Midilli模型对于污泥低温干燥过程的拟合度最高。基于Midilli模型,拟合了平均干燥速率作为模型参数的二阶段经验模型,拟合结果与实验结果相比较最大误差为10.9%。最后,建立了薄层污泥内部热质传递的三维干燥模型。采用Comsol Multiphysics仿真软件对污泥低温干燥进了数值模拟研究。定义污泥物性参数（密度,定压比热容,导热系数,有效扩散系数以及对流传质系数）值和表达式并考虑污泥开裂和污泥收缩现象定义污泥开裂系数α和污泥收缩系数β,进行有效扩散系数与传质系数修正,得到的结果与实验结果误差在23.78%内。同时非稳态模拟结果也反映了污泥干燥的三个阶段,准确描述了污泥干燥的不同时刻污泥内部含水率的分布情况以及温度变化情况。