污泥作为污水处理的主要副产物,含有大量的有机污染物,同时含有病菌、重金属、致癌物质等潜在的有毒有害成分,并且有难闻的恶臭。污泥已经成为污水处理过程中最主要的二次污染源,对于污泥的处理处置成为了研究的焦点。利用干燥技术处理污泥,使其达到稳定化、无害化、减量化,为进一步资源化利用打下基础,具有重要的现实意义。本文对污泥干燥特性进行了研究,并在此基础上研究开发了节能型多效盘式污泥干燥设备,对多效盘式干燥设备的结构、传动系统、工艺条件进行了分析,进行了多效盘式干燥系统的自动控制系统设计。并使用ASPEN PLUS软件对整个干燥流程进行了模拟计算和工艺参数优化。通过污泥干燥试验得出了污泥干燥曲线,分析了污泥中的水分存在形式和污泥干燥的过程。研究了污泥干燥过程中热介质温度、比表面积、污泥厚度、干污泥返混比等参数对污泥干燥特性的影响。并确定了主要工艺参数:干燥温度140~180℃之间,污泥干燥厚度30mm,干污泥返混比30%。基于污泥干燥特性试验,对处理量200kg/h的节能型一体化盘式多效污泥干燥设备进行了详细的传质传热和结构分析与设计。对加热盘换热面积、干燥室结构、材质、制造加工工艺等做了详细的分析,并对传动系统及搅拌系统进行了设计。在设计计算基础上,对干燥设备的结构和工艺参数进行了优化。开发设计节能型盘式污泥干燥器的蒸汽管路及控制系统。首先对干燥器外部的蒸汽管路设计进行分析。采用阀门控制、测温装置、伴热保温设备及蒸汽机械再压缩技术,设计出可以实现二次蒸汽多效干燥的管路系统。并开发了干燥设备的PLC及相关的电气控制系统,实现了节能型盘式污泥干燥器的自动化控制。利用ASPEN PLUS软件对污泥干燥过程进行了模拟,并利用灵敏度分析、优化分析等分析工具,对多效干燥器工艺流程的参数进行了模拟计算与优化。模拟计算结果得出蒸汽耗量56kg/h,总换热面积13.51㎡等参数,与分析计算结果吻合,对干燥器的制造、零部件选型、干燥工艺优化等方面有一定的指导意义。对完整的污泥干燥系统进行了分析、设计与研究。主要对污泥干燥系统中的蒸汽系统、污泥干燥模块、冷凝系统、尾气处理系统等进行了分析研究。对污泥干燥系统的质量与能量平衡进行了计算与分析,并进一步研究了污泥干燥系统的节能措施。