近年来,伴随含汞气田的开发产生了大量含汞污泥。汞及其化合物具有高毒性、迁移性、生物富集性,会破坏环境、危害人体、腐蚀设备,必须对气田含汞污泥进行合理的处理处置。而国内对气田含汞污泥的处理及技术研究尚不成熟,缺乏理论及工程应用经验。因此,本论文以KS气田含汞污泥为研究对象,开展气田含汞污泥处理工艺的研究对含汞气田的高效开发、保护人体健康和环境等方面均具有重要意义。针对KS气田含汞污泥产量、特点及工艺适应性,选用“调理-机械脱水-干化”工艺脱水减量化后交由第三方回收单位处置的总体方案。通过对污泥调理药剂、浓缩、脱水、干化进行比较,确定KS气田含汞污泥处理采用“化学调理-重力浓缩-卧螺离心机脱水-空心桨叶式干化机干化”工艺,处理后污泥含水率控制在40%。为了解污泥特性,为后续污泥处理提供数据支撑,以KS气田含汞污泥为研究对象,检测完成其产量、理化参数和粒径分布,结果表明:污泥产量低、汞含量高且波动大、脱水难度和无害化难度大。KS气田含汞污泥产量为40m3/d(含水率>99%),绝干量为92.5～255.6kg/d;汞含量为115～585mg/kg。污泥含水率高、相对密度小、粒径较小、沉降比大、挥发性固体含量高、多种有毒有害物质超标。对含汞污泥中汞的形态及稳定性进行实验研究,结果表明:污泥总汞含量在115～585mg/kg之间,Hg2+的含量最多,占比82.87%～95.21%,还含有极少量的剧毒MeHg,不含EtHg和PhHg。干化温度≤85℃时,污泥中汞含量保持稳定;干化温度>85℃时,污泥中汞含量会随附着体的消失而降低。为实现含汞污泥的减量化处理,对KS气田含汞污泥进行污泥调理、离心、干化实验研究:污泥调理药剂选用APAM-1800,加剂量为25mg/L,加剂成本为0.528万元/a。离心机的合理转速范围为2500～3000r/min,污泥热干化温度宜为80℃。根据设计基础数据,完成了 KS气田含汞污泥处理工艺方案及装置设计:包括污泥收集浓缩、脱水干化、尾气处理、包装外运、污水回流五部分,装置设计进料量为1m3/h(含水率>99%),干化机出口污泥含水率为40%,处理后污泥重量为0.32t/d。并完成了含汞污泥处理装置关键设备卧螺离心机、桨叶式干化机等的选型设计。经核算,工程总投资为1162.5万元,运行费用为112.93万元/a,污泥处置费为528万元/a。本论文的研究成果能够有效处理高含水高含汞的KS气田含汞污泥,具有一定的实际应用价值。