污泥干化是為了去除或減少污泥中的水分。干化過程中污泥的形態(tài)主要分為三個階段：第一，濕區(qū)，處于該階段的污泥含水率較高，大于60%，具有很好的自由流動性，因此可以很容易地流入干化裝置；第二，黏滯區(qū)，處于該階段的污泥含水率略有降低，在40%～60%，具有一定的黏性，不易自由流動，該區(qū)域是污泥干化處理過程中需要避免的區(qū)域；第三，粒狀區(qū)，此階段的污泥含水率降至40%以下，污泥呈現(xiàn)顆粒狀，極易與濕污泥或其他物質(zhì)混合。

污泥水分的脫除過程主要分為兩個階段，即污泥表面水分的汽化蒸發(fā)過程和污泥內(nèi)部水分的擴(kuò)散過程。

1）蒸發(fā)過程

物料表面的水分汽化，由于物料表面的水蒸氣壓低于介質(zhì)（氣體）中的水蒸氣分壓，水分從物料表面移入介質(zhì)。

2）擴(kuò)散過程

是與汽化密切相關(guān)的傳質(zhì)過程。當(dāng)物料表面水分被蒸發(fā)掉，形成物料表面的濕度低于物料內(nèi)部濕度，此時，熱量的推動力將水分從內(nèi)部轉(zhuǎn)移到表面。

上述蒸發(fā)過程和擴(kuò)散過程持續(xù)、交替進(jìn)行，基本反映了干燥的機(jī)理。(www.ws46.Com)

在熱力干化過程中，污泥中部分可揮發(fā)性物質(zhì)被熱量分解，形成臭氣。該過程形成的臭氣具有污染性，需對其進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后排放。一般工程上采用生物過濾器進(jìn)行除臭或作為助燃空氣直接燒掉。蒸發(fā)形成的水蒸氣一般采用冷凝形式捕集，這一過程產(chǎn)生一定量的廢水（約20～25kg/kg蒸汽）。廢水COD的濃度增加約200～4000mg/L，SS的濃度增加約20～400mg/L。廢水需要進(jìn)一步處理后達(dá)標(biāo)排放。使用化石燃料的污泥干化設(shè)施會產(chǎn)生一定量的煙氣排放，且泥質(zhì)、燃料、焚燒爐型的不同，會對產(chǎn)生的煙氣組分造成較大差異。

1、污泥含水率

被干燥的污泥通常是由污泥干基和水分組成的含水率在70%～80%的濕污泥，不同含水率的濕污泥具有不同的物理、化學(xué)和生物化學(xué)等性質(zhì)。污泥自身的物化性等工藝參數(shù)都會對干燥過程產(chǎn)生影響，但是最重要的影響因素是污泥的含水率。

污泥含水率有兩種定義方法：干基含水率和濕基含水率。

通常情況下的污泥含水率指的是濕基含水率，以下簡稱含水率，其值一般都很大，所以污泥的密度一般為0.9～1.3kg/m3。污泥含水率主要取決于污泥中固體的種類及其顆粒的大小。通常，固體顆粒越細(xì)小，其所含有機(jī)物越多，污泥的含水率越高。

2、污泥中的水分狀態(tài)

在污泥的干燥過程中，干燥速率不僅取決于干燥介質(zhì)的性質(zhì)，還取決于污泥中水分的狀態(tài)。因此，通過了解污泥中的水分狀態(tài)可以采用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄈコ勰嘀械乃帧?/p>

污泥中含有的水分按其存在形式可以分為間隙水、毛細(xì)結(jié)合水、表面吸附（黏附）水和內(nèi)部水4種。所謂間隙水是指存在于污泥顆粒間、被大小污泥顆粒包圍的水，又稱為游離水，約占污泥水分的70%。這部分水不直接與固體結(jié)合，因而很容易分離，一般可借助外力與污泥顆粒分離。毛細(xì)結(jié)合水是指在固體顆粒接觸面上的由毛細(xì)壓力結(jié)合或充滿于固體與固體顆粒之間或充滿于固體本身裂隙中的水分，約占污泥水分的20%，也有可能用物理方法分離出來。表面吸附水是指黏附于污泥小顆粒表面的附著水，約占污泥水分的7%；內(nèi)部水是指存在于生物細(xì)胞內(nèi)的水，約占污泥水分的3%，無法利用機(jī)械方式脫除。一般情況下，表面吸附水和內(nèi)部結(jié)合水需通過熱力干化方式進(jìn)行脫除。