近年来,化工污泥产生量不断增多,其多为危险废物,需焚烧处置,成本极高,减量化处理迫在眉睫。生物干化技术是当前处理化工污水厂危废污泥的一个经济环保的方法。本文以某化纤厂PTA(Pure Terephthalic Aicd,精对苯二甲酸)废水处理污泥为研究对象,探索了生物干化最佳条件及连续反应效果,揭示了污泥生物干化影响机制,研发并建成了处理量为3t/d的生物干化技术中试设备。本文研究内容如下:(1)研究了污泥生物干化最优参数,结果表明,污泥生物干化最佳减量效果的控制条件参数为一次性进料、设备温度控制为60℃、通风量为0.6L/min、菌剂投加量占污泥干重为4%。小试设备连续反应效果稳定,最优参数下含水率在24h后降至20%以下,水分含量减少79.4%,干物质减量22%,毒性物质减量9%。(2)分析了生物干化过程中物质特性变化规律,发现p H值基本稳定在中性偏碱;C/N比(carbon/nirtogen,碳氮比)增幅为48%;DOC(Dissovlved organic carbon,溶解性有机碳)含量均值从0.79g/kg上升至15.02g/kg;H/F比(Humic acid/Fulvic acid,胡富比)均值从1.86降至1.06。对DOM(Dissovlved organic matter,溶解性有机物)的光谱特性分析反映出大分子的物质随着反应进行被降解,腐殖质类物质逐渐合成,出料污泥DOM芳构化程度增大。(3)探索了污泥生物干化影响机制,运用高通量测序研究了微生物群落结构变化并绘制了动态演替模型,发现高温阶段物种丰度和多样性下降。基于KEGG代谢通路和COG功能分析预测发现,细菌群落最主要的代谢途径有氨基酸代谢、碳水化合物代谢和一般功能预测。通过相关分析、主成分分析以及PLS(Partial least squares regression,偏最小二乘回归分析法)回归分析确定了减量效果关键影响因子,发现水分减量关键影响因子为Gemmatimonas,Novosphingobium和Azohydromonas,干物质减量关键影响因子为Pelotomaculum,TOM,DOC和C/N比,毒性物质减量关键影响因子为Brevundimonas,Novosphingobium和Gemmatimonas。(4)中试实验设备的运行效果分析表明,运行温度低于80℃,污泥含水率85%条件下,经28h干化处理,可实现污泥减量率达75%以上,且连续运行效果稳定;尾气、冷凝水均达标排放,实现了危废污泥的减量化、无害化处理,且每吨污泥节约焚烧和填埋成本共约6000元,环境效益和经济效益均显著,为某化纤厂PTA污泥减量化关键技术应用与示范推广提供了技术支撑。