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污水污泥的处理与处置是城市污水处理中非常重要的组成部分。污泥热解气化是一种新型的污泥处理与处置技术，其优势在于有较高的能源利用率和环境效益，因此近些年污泥热解气化技术受到了广泛关注。本课题基于热解气化技术，对污水污泥的减量化和资源化展开研究。 本文针对包头南郊污水处理厂产生的污水污泥，运用Aspen plus软件对污泥水蒸气气化过程进行物料衡算，然后进行实验研究，首先对污泥进行热解处理，产生焦油、热解气和残渣，再对残渣进行气化处理产生气化合成气，通过热解气化两步实现污泥的减量化和资源化处理，主要的研究内容和结果如下： 运用Aspen plus软件对污泥水蒸气气化过程进行物料衡算，通过分析气化气组分、产气率和低位热值等气化指标，得出污泥水蒸气气化最佳工况为温度800～900°C，S/W范围为1～2。 对污水污泥进行热解实验研究，考察不同影响因素对污泥热解产物产率的影响。实验结果显示随着反应温度的升高，污泥热解的固相产率降低，气相产物产率增加，而液相产物产率则会先增大后减小，并且在450°C时焦油产率达到最大值；随着升温速率的提高，热解效率也会提高，焦油产率也随之增加，固相产率减少而气体产率变化不大。 为了进一步实现污水污泥的减量化和资源化处理，选用高温水蒸气作为气化剂进行污泥热解残渣气化实验，实验结果表明：随着反应温度的提高，反应速率、产气率和气化气低位热值增加，在1000°C时分别达到了0.221 g/min、2.99 L/g和9.18 MJ/Nm3，气化合成气中的H2和CO含量增加，而CO2和甲烷的含量降低，H2和CO含量的变化范围分别为64.53%～68.83%和8.68%～12.53%；随着水蒸气通入量的加大，污泥热解残渣水蒸气气化的反应速率增大，产气率也随之增大，气化产生的合成气中H2的含量增加而CO和甲烷的含量减少。 对污泥热解残渣进行CO2气化实验研究，考察气化反应温度和CO2通入量对气化的影响，结果显示随着反应温度和CO2通入量的提高，原料的反应速率、气化合成气中的CO含量以及低位热值均增加；本实验内CO2最适通入量为400 ml/h。