随着我国经济的加速发展以及城镇化建设的不断推进,城镇污水的排放量逐年递增,污泥的产量也日益增多。污泥作为污水处理过程的衍生物,是一种包含病原体、重金属、有机物和大量水分的有害废弃物。若不能妥善处理污泥的出路问题,将严重危害生态环境和人类的健康。降低污泥含水率是污泥得到有效处置的前提条件,热干燥是降低污泥含水率的有效办法之一。传统的污泥干燥设备存在能耗高、热效率低、高污染等缺点,而桨叶干燥机是一种高效节能的干燥设备,特别适用于高湿高粘污泥的干燥。以过热蒸汽为介质的污泥桨叶搅拌干燥,能够进一步强化污泥的干燥效果。为考察污泥在桨叶干燥机中的干燥效果,在现有的单轴桨叶干燥机上进行了污泥过热蒸汽干燥试验。分析过热蒸汽温度和主轴转速对污泥干燥效果的影响,试验结果表明:当主轴转速为500 r/min时,污泥的含水率随着过热蒸汽温度的升高而降低,而污泥的颗粒性愈加明显;当过热蒸汽温度为280℃时,主轴转速越低,污泥含水率越低,污泥颗粒越细小。试验中还发现单轴桨叶干燥机存在较大死角、桨叶布置不合理、密封性差等缺陷,并依此提出了相应的改进措施。在过热蒸汽干燥特性及污泥过热蒸汽单轴搅拌干燥试验的基础上,自行设计了污泥过热蒸汽双轴桨叶干燥机。首先,依据污泥干燥的基本参数和设计要求,对双轴桨叶干燥机的总体结构进行设计。其次,在总体结构设计的基础上,分别设计了搅拌轴、桨叶、密封装置、上盖以及传动装置等关键零部件。最后,通过理论研究和计算校核,对桨叶干燥机的结构和技术参数进行优化分析,这主要包括:搅拌轴采用“三段焊接”的结构,并对轴进行校核;选取90°作为单轴搅拌臂的相位角,双轴搅拌臂采用正正交错的布置方式;叶片采用15°、20°、45°三个安装角的组合排列。为了提高过热蒸汽干燥的热效率,实现污泥干燥过程的低能耗、零污染,在双轴桨叶干燥机的基础上,设计了一套完整的污泥过热蒸汽桨叶干燥系统。详细的阐述了干燥系统的工艺流程,对污泥干燥过程进行热质衡算,并对干燥系统的蒸汽发生装置、加料装置、加热装置等设备进行了选型和设计。