随着我国社会经济的发展和城市人口的增加,城市生活污泥和工业污泥的产量也日益增加。污泥是一种对环境和人体都有巨大危害作用的固体废弃物。本文从探索污泥中的水分分布特性着手,在化学调理下利用各种机械脱水方式对污泥进行减量化脱水处理,并对脱水过程中的影响因素进行深入研究,通过理论和实验研究为污泥的机械脱水处理应用提供依据和参考。　　 本文首先对于污泥中的水分分布特性进行分析。根据在污泥中与颗粒的结合态的不同,污泥中水分可以分为自由水、间隙水、表面结合水和内部结合水。通过热干燥法、热膨胀法和离心法进行了水分分布特性的实验研究。其中热干燥法得到的结果较为全面,可以根据污泥的失重速率曲线的区间段来确定水分的分布区间。　　 其次分别采用真空抽滤、离心脱水和板框压滤脱水对污泥的机械脱水特性进行了实验研究。在各个脱水方式下,对污泥进行了化学调理的预处理以改善其脱水性能。实验综合比较了高分子絮凝剂以及脱水方式的不同对于最终污泥脱水滤饼的含水率的影响,为实际污泥机械脱水选型及配置提供了参考依据。　　 化学调理过程中主要采用的是高分子絮凝剂对污泥进行絮凝反应。利用扫描电镜技术对污泥离心胶体溶液絮凝过程采集拍摄图像,通过高倍电镜图像观察絮凝反应过程。通过图像直观地观察到了絮团层的吸附生长过程。并且在最终的絮凝结果图像中阳离子聚丙烯酰胺吸附了大量溶液中的结晶盐,也验证了絮凝过程中的电荷中和作用导致的吸附发生。　　 最后用介观动力学的方法对胶体颗粒与高分子链的絮凝过程进行了模拟研究,并根据模型结果对污泥和阳离子聚丙烯酰胺的絮凝过程和污泥脱水机理进行有针对性的探讨。通过建立粗粒化模型和经验势函数力场有效模拟了负电性的胶体颗粒与阳离子型高分子链的絮凝过程;模拟得出了絮凝的外观形态,证明了高分子链对胶体颗粒的桥接作用以及表面电荷的中和作用对絮凝的影响;最后研究了高分子链离子度对溶液体系絮凝的影响,验证了离子度的增加有利于絮凝体的形成,但同时也由于絮凝体结构的复杂而对污泥脱水造成了一定的不利影响。