伴随着造纸行业的飞速发展,工业废水的排放量也在逐年增加,而且每年都有大量污水未得到有效的处理,这不仅造成了水资源的浪费还污染了水环境。本文立足于造纸污泥的脱水处理,使用理论与实验相结合的方法,从污泥的絮凝过程到絮体的脱水过程都做了系统的研究,设计制造了污泥螺旋压榨脱水系统,提高了造纸污泥的处理效率和污水的重复利用率,符合循环经济和可持续发展的要求。本文从当前造纸制浆企业普遍面临的造纸污泥难脱水的问题出发,在总结前人脱水机构设计的基础上,重新设计制造了造纸污泥脱水系统,污泥经过絮凝处理、重力预脱水处理和螺旋压榨脱水处理之后,可将污泥的含水率降至50%左右,污泥体积能减少数倍,方便了污泥的后续处理以及促进了污泥资源化的进程。本文还研究了传统絮凝理论和基于微涡旋的絮凝动力学,并对近年来基于分形学的絮凝理论做了一定的研究,分析了分形维数与絮凝形态学和絮凝动力学之间的关系,是后续絮凝搅拌实验的理论支撑。根据工厂污水絮凝过程,设计了絮凝搅拌实验,根据实际工况要求重新设计了絮凝搅拌器,通过实验研究了搅拌强度与絮凝效果之间的关系,通过数值模拟的方法,从理论上研究了流场的流速和湍能分布。以上研究为工厂确定污泥絮凝过程的搅拌转速有指导性的意义。根据螺旋压榨脱水机进口和出口固态污泥不变的原则,对螺旋轴进行了设计,并利用ANSYS分析软件对螺旋轴进行了静力学和模态仿真分析,得到了螺旋轴的应力应变分布情况,对螺旋轴的改进有很大帮助,并将该螺旋轴应用于实际污泥脱水之中。