随着我国经济的发展,城市污水排放量日益增多,污泥产生量也随之大幅度提高。污泥成分复杂,含有病原微生物、寄生虫卵及有毒有害的重金属。若未得到妥善处理,容易对环境造成二次污染。同时,污泥中也包含很多丰富的有机质,经过适当处理可以作为肥料,生产的能源物质沼气等。如何妥善地处理处置污泥,成为环境污染治理中亟待解决的问题。污泥的高含水率是制约其有效资源化利用的核心问题。本论文以重力浓缩的实验方法,探讨半焦在污泥调质与浓缩脱水中的影响因素和化学絮凝剂对基于半焦调质与浓缩脱水效果的影响,筛选出了合适的调质半焦和化学絮凝剂,确定了合适的基于半焦调质的浓缩脱水的工艺条件,并以成浆实验探讨了污泥资源化利用的形式,主要研究内容如下:(1)用半焦对污泥进行调质,能显著改善污泥的浓缩脱水的性能。结果表明:当以粒径为75~125μm的3.0 g的YN-800-2.5的半焦对污泥进行调质后,污泥浓缩后的含水率降至87.71%,污泥的沉降速率提高至1.55 m L/min,经半经调质后的污泥的热值升至20.247 MJ/kg,为污泥资源化利用创造了条件。半焦的质量参数与其污泥调质及浓缩脱水的效果之间的关系,半焦的挥发分、固定碳、H/C和O/C的呈现较好的规律性。半焦的挥发分、H/C和O/C与浓缩脱水的效果呈负相关;半焦的固定碳与浓缩脱水的效果呈正相关。半焦的孔隙结构与污泥调质与浓缩脱水效果之间相关。半焦的的BET表面积和孔容在污泥调质的过程中呈现较好的规律性,而半焦的孔径与在调质的过程中没有呈现规律性。半焦对污泥调质与浓缩脱水的机理主要表现在两个方面,一是半焦能改善污泥的疏水性能,二是半焦对污泥中的微细颗粒有强的吸附作用。(2)采用重力浓缩的实验方法,以单一种类的化学絮凝剂/化学絮凝剂种类复配联合半焦共同调质污泥,探讨化学絮凝剂对基于半焦的污泥调质与浓缩脱水的影响。结果表明:以单一种类的化学絮凝剂联合半焦对污泥进行调质时,以0.3 mg/L的有机高分子絮凝剂PAM对污泥调质的的浓缩脱水的效果是最好的,污泥的沉降速率最大,为1.55 m L/min,浓缩污泥的含水率缩污泥的含水率最低,为87.71%,上清液浊度最低,为0.75 NTU;以Fe Cl3+PAM、PFS+PAM、Fe Cl3+PFS絮凝剂复配联合半焦对污泥进行调质时,以7.5%Fe Cl3+0.1 mg/L PAM的复配组合对污泥进行调质与浓缩脱水的效果最好,污泥沉降速率最大,为1.53 m L/min,浓缩污泥含水率较低,为86.83%,,同时上清液的浊度,为1.08 NTU。(3)采用成浆实验法探讨添加剂种类、添加剂的量及污泥掺入量对污泥与半焦混合物成浆性能及其浆体流变特性的影响。结果表明:DCS-1、DCS-2两种添加剂制备的污泥半焦浆均具有较好的流动性和流变性能,具有剪切变稀特性,其中,在相同的制浆条件下,以0.6%的DCS-2添加剂制备的污泥半焦浆在其表观粘度、稳定性能和假塑性特性等方面效果更好。污泥掺入量(α)与污泥半焦浆的定黏浓度(φ)呈良好的线性相关关系:φ=66.2530-0.2127α,R=0.9948,随污泥掺入量α的增加,污泥与焦混合物的成浆性能变差,污泥焦浆呈现假塑性流体特性,污泥的掺入可以有效增强污泥半焦浆的剪切变稀特性,且随着污泥掺入量的增加,其剪切变稀的效果越明显。