城市污泥是一种含有病原微生物、多种有机和无机污染物及重金属的固液混合体。它主要来源于城市污水处理厂,城市自来水厂和城市排水管道系统。污泥颗粒细小,粒径分布范围大,其过滤时的比阻和粘度大,不易实现泥水分离,由此导致城市污水污泥脱水效果并不理想,这就加大了污泥后续处理及资源化利用的难度;同时,污泥中的有毒有害物质易发生厌氧降解、易腐败及产生恶臭,对大气、水体和土壤造成严重污染,尤其是重金属可以通过食物链对人类以及动物健康造成较大危害。因此,污泥脱水性能的改善、重金属的去除和恶臭气体的消除一直以来都是研究的热点。本文在对国内外污泥处理处置概况和我国污泥特点分析的基础上,对来源不同的多种污泥进行了大量的探索性实验和研究,并最终确定了最佳的工艺条件。在微波辐照作用和少量Fenton试剂的共同作用下,快速同步实现污水污泥“三脱”的目的——脱水减容、脱除重金属和脱臭灭菌。在探索性试验基础上,取三个城市的污泥进行单因素试验,考察不同条件下污泥脱水性能的改善,结果表明,最佳条件为:对于含铁量低于4%的污泥,补充部分的FeSO₄·7H₂O,H₂O₂用量4%,硫酸用量2%,液固比0.5mL/g,反应温度95°C,传统加热需反应时间40min,而微波加热仅需4min,污泥脱水效率81%;对于含铁量超过4%的污泥,不需加入FeSO₄·7H₂O,其它条件相同时,即能达到同样的脱水效果。与此同时,重金属的平均去除率约为75%和可以达到明显的除臭效果。用该工艺处理污泥,可以实现污泥减量化、无害化和资源化,处理过程无污染、高效脱水脱臭脱除重金属、污泥高效利用和废物零排放的清洁生产,将为后续处理节约大量成本,产生可观的经济效益,同时为城市污水处理厂的污泥资源化利用开辟了一条新途径。