随着我国污水处理率的逐年提高,污水处理过程中产生的污泥量日益增加,污水污染问题引发了污泥污染问题,妥善地处置脱水污泥已成为当务之急。论文以研究高效、低耗、便于管理的污泥干燥工艺为目标;利用微波加热系统干燥速度快、操作简便的特性,在污水处理厂污泥干燥工艺中引入微波干燥技术。对影响污泥微波干燥效能的因素进行了系统研究,探讨了污泥微波干燥的机理;通过正交试验考察了微波功率、辐射时间及污泥量对污泥微波干燥效能的综合影响,并对各因素对污泥含水率和微波干燥系统能量利用率综合影响进行了定量研究;并首次对污泥微波干燥的动力学模型进行了研究。研究得出以下主要结论:①微波时间、功率及污泥量单因素影响试验表明:在微波功率为580W的条件下,对含水率为77.4%的脱水污泥进行微波干燥,污泥含水率随着微波干燥时间的增加而降低,当微波加热时间分别为10min、14min和17min时,含水率可分别降至60%、38%和3.42%,分别达到污泥半干化和全干化的要求。当微波功率由140W增至580W时,污泥的最大干燥速率由3.1g/min升至10.8g/min,微波功率对干化效能影响显著,微波功率越大,污泥干燥速率越高,干燥时间越短;污泥量越少,污泥温度升高越快,干燥时间越短。②研究发现污泥微波干燥过程中,温度的变化存在预热升温、恒温和快速升温三个阶段;其对应的微波干燥速率分别为加速干燥、恒速干燥和降速干燥,各阶段特征明显。③微波功率、辐射时间及污泥量综合影响正交试验结果表明:微波功率和辐射时间对污泥微波干燥效能的影响高度显著,污泥量影响不显著。微波功率和辐射时间对含水率综合影响的模式为:p=76.27-0.01N-1.16T-0.01NT,微波功率、辐射时间及其交互作用对污泥含水率的影响高度显著。微波功率、辐射时间及污泥量对微波干燥系统能量利用率综合影响的模式为:η=93. 777?0.021N ?0.95T+0.029W,对能量利用率影响最大的是微波辐射时间,其次是微波功率、污泥量。④通过建立能量平衡方程及质量平衡方程,得到了污泥微波干燥数学模型:⑤微波干燥经济分析表明:微波干燥处理成本与热干化相当,但其具有干燥效率高,设备投资低、占地少,操作管理简便的优势。上述研究结果将对污泥微波干燥的工程实践提供科学依据,具有一定的指导意义。