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随着我国城市化进程的加快和对污水处理的要求的不断提高，脱水污泥年产量在2015年将超过3500万吨。污泥安全处理处置问题已经成为环境领域的重大难题。污泥经好氧生物发酵后进行土地利用是污泥资源化处理的主要技术路径。污泥好氧发酵过程中物料含水率影响物料腐熟进程，同时脱水又是污泥处理的控制目标。本论文对污泥好氧发酵过程脱水的影响因素进行了深入研究，探讨了影响物料脱水的主要因素，并研究了通风方式和调理剂配比对脱水的影响。通过试验和数值模拟的方式研究了污泥好氧发酵工艺的脱水过程，进行了各因素对脱水的灵敏度分析，优化了好氧发酵过程中通风方式和翻抛操作，并对污泥好氧发酵工艺的应用效果进行分析，为污泥处理工程化应用提供理论支持。 本文通过在不同通风方式条件下，对污泥好氧发酵过程中温度、含水率、挥发性固体(VS)等参数的变化规律进行研究。结果表明，通风量增大可促进水分脱除;平均通风量相同，采用长时间低风量通风在夏季可以促进水分脱除，但是在冬季该方案会导致堆体温度降低而阻碍水分脱除进程。 分析河北某污泥处理厂采用不同调理剂配比对脱水效果及有机质降解效率的影响，并进行了污泥处理成本核算。结果表明，当混合料中污泥与返料的比例为1∶0.3（含水率为60％左右），物料脱水效率和有机物降解效率较高，污泥处理成本基本控制在90元/t湿污泥以内。适当提高返料比例，可有效减少锯末用量，降低发酵成本，且对脱水效果影响不大。而上堆料含水率为65％时，脱水效果会大幅降低，通过提高上堆料含水率来降低成本的方法并不可取。 针对槽式污泥好氧发酵处理过程，分析有机质降解、热量变化、物料水分传递和脱除变化、堆体中氧气消耗等过程，开发模拟软件系统，实现好氧发酵过程中水分变化的预测。通过调整初始参数和控制参数研究了脱水的参数灵敏度，并揭示了通风方式和翻抛频率对脱水的影响。结果表明，本模型对于好氧发酵过程的模拟效果较好;初始物料含水率、通风方式和气温是脱水的最敏感因素;在一定范围内提高通风量可促进脱水，但通风量过高，提高通风量对脱水的促进作用不明显;通风量高于15.37 m3/min(On/Off=1∶5.7，风机风量AR:102.46 m3/min)的处理，脱水效率未明显提高;通停时间为1∶4.7(AR:87.34 m3/min)可较好地促进发酵过程中的脱水效率;翻抛可促进污泥好氧发酵的脱水进程，但频繁翻抛不利于物料无害化和脱水;在发酵的第8天后每4天翻抛一次，可保证堆体维持高温，且脱水效率较高。 最后，通过对上海某污泥处理工程的好氧发酵效果进行展示。结果表明，物料分层现象明显，物料实现无害化和减量化。