城市污水污泥的产量随着城市化的发展和城市污水处理行业的兴起而急剧增加,如何处理日益增长的污水污泥以及尽量消除其所产生的危害是人类面临的一个重要的挑战,污泥处置的最终目标是实现减容化、稳定化和资源化。污泥流化床焚烧法正式顺应这种趋势而发展起来的一种有前途的污泥热化学处理方法,但是污泥高水分、低热值的特性影响了污泥焚烧的可行性和经济性。为了更好的推广污泥焚烧技术,我们考虑将污泥进行先干化再焚烧,因此对经污泥干化装置干化后的半干化污泥在循环流化床内的燃烧特性及污染物排放特性进行研究就显得非常必要。本文首先介绍了污泥来源、危害、主要的处理处置方法以及我国的处理处置现状,并对污泥流化床焚烧技术国内外的研究现状进行了综述。在此基础上确定了本文的研究内容。本文对试验用半干化污泥的成分、热解和燃烧特性、重金属元素含量及灰熔点等基本特性进行了研究,计算了污泥的燃尽指数和综合燃烧特性指数,采用Coasts指数积分法求解了污泥热解和燃烧动力学特性参数。研究结果为市政污泥的资源化利用和污泥焚烧装置运行工况的调整积累了基础实验数据。本文在小型热态循环流化床燃烧装置上研究了不同工况下半干化试验污泥的燃烧特性,测试了焚烧过程中产生的烟气二次污染物的排放,通过对不同工况半干化试验污泥在流化床焚烧炉内的试验研究,了解和掌握了流化床炉焚烧半干化污泥的运行和污染物排放特性。本文搭建了大型循环流化床污泥焚烧热态试验装置,并详细介绍了该试验装置的结构和系统。通过试验发现:该试验台装置符合设计要求。在对半干化污泥燃烧机理研究的基础上,完成了300t/d污泥循环流化床焚烧炉的设计和校核计算,给出了该焚烧炉的总体结构图。通过本文对半干化污泥在流化床内的燃烧特性以及污染物排放特性的试验研究,为半干化污泥流化床焚烧技术的发展建立了一定的实践基础,也为今后的深入研究提供了有价值的参考数据。