随着社会的进步和发展,污泥的产生量正在逐年增长,如何实现对污泥无害化、减容化和资源化利用一直是近年城市建设和国家发展中的重要内容。焚烧作为能够较大实现减容化和无害化的技术,目前在污泥处理中逐渐被加以利用。对于污泥焚烧处理,提高氧气浓度可以有效降低着火温度,加快燃烧速度,减少烟气量,具有较强的节能、环保价值。以此作为研究背景,本文选用义乌和嘉兴污水厂污泥作为研究对象,通过理论计算分析、热重实验、水平管式炉试验研究了O2/N2/CO2不同组合下污泥的热转化特性及污染物排放规律,并分析了温度的影响。通过理论计算得出,氧浓度的增加可以显著降低送风量和烟气量,从而达到节能的目的。热重实验表明,在一定范围内,随着氧浓度的增加,反应级数n、活化能E和指前因子A等动力学参数,均会发生变化,其中反应级数n和活化能E均趋于变大。在此基础上,通过管式炉试验对不同氧浓度下污染物排放特性和重金属迁移特性进行了研究,得出CO、NOX、SO2等气体随氧浓度变化的规律和污泥中重金属在不同氧浓度气氛下焚烧处理中的富集迁移规律,并且对此进行了原因分析,为后续污泥的控氧焚烧提供依据。由本文的研究分析结果可得,控氧气氛应用于污泥焚烧处置在降低污染物排放方面,尤其是氮氧化物的排放具有很好的效果；不同氧浓度对重金属在残渣的富集程度和浸出毒性影响很大,控氧气氛对重金属污染的控制方面也具有很好的效果。