脱水技术在环保、化工、制药、采矿冶金及食品加工等领域得到广泛的应用。高含水率生物质,如市政污泥,由于减量化需要,脱水是其无害化处理的重要步骤,但其面临着脱水量大,脱水能耗居高不下的现状。因此,本文以降低高含水率生物质脱水能耗为研究目标,符合国家节能减排的大政方针,具有重要的应用前景。本文选取市政污泥这一高含水率生物质作为研究对象,对其总含水率、自由水和结合水含量、滤液密度及滤液粘度进行了测量。设计并搭建了高含水率生物质脱水试验台,该试验台由以下几个部分组成：压滤脱水组件、高含水率生物质加热组件、超声波组件以及温度压力监控组件。利用该试验台,对市政污泥在不同压力、不同料层高度、不同加热温度以及不同功率的超声波作用下的脱水特性进行了研究,得到分段累计滤液量随时间变化的实验数据。实验数据表明：在料层高度较小的情况下,随着压力的增加分段累计滤液量增多,脱水效果更好；随着料层高度的增加,脱水效果逐渐向双峰现象转变(即随着压力上升,脱水效果先变好,再变差,再变好),随着料层的进一步提高,脱水效果出现了明显双峰现象。通过对上述的实验数据的计算和分析,得到市政污泥脱水时单位质量消耗的功率、过滤比阻和压缩性系数,根据能耗最小的原则选取最佳建议工况点。在最佳工况的基础上,本文研究了温度对脱水性能的影响,实验结果表明在一定温度下,升高温度会使脱水效果变好。最后本文初步研究了超声波功率对脱水性能的影响,实验结果表明在特定功率的范围内,功率可以起到增强脱水的作用。