含油污泥成分复杂,含有大量老化的原油、蜡质、沥青质,以及苯系物、酚类、蔥类、重金属等物质,如果处理不当,极易造成二次污染,而且含油污泥回收利用价值高,对含油污泥进行资源化、无害化处理具有良好的环境价值和较高的经济价值。燃烧技术具有工艺简单、占地面积小、处理周期短、处理彻底、燃料适应性广等优势,近年来成为含油污泥大规模综合处理的重要方式和研究热点。含油污泥掺烧微藻既能提高混合燃料的燃烧稳定性和燃烧效率,又能影响重金属的迁移转化规律以及NO_X、SO₂的排放行为,但是相关研究比较匮乏。本文采用热分析技术、燃烧试验和软件模拟法研究了含油污泥、微藻及其混合物的基础燃烧特性以及燃烧过程中重金属的迁移和转化规律。基于热分析在热重分析仪上研究了含油污泥、微藻及其混合物的燃烧特性和动力学特性。试验结果表明,含油污泥掺烧微藻的燃烧过程分为4个阶段,即水分脱除、挥发分析出和燃烧、固定碳燃烧以及矿物质分解;随着微藻掺混比例的增大,混合燃料的综合燃烧特性指数增加;混合燃料的活化能和频率因子存在动力学补偿效应。设计并搭建了立式管式炉反应器,研究了微藻掺混比例、燃烧温度、过量空气系数对含油污泥掺烧微藻过程中污染性气体排放特性的影响。试验结果表明,随着微藻掺混比例的增大,含油污泥燃烧时NO_X排放浓度先减小后增大,SO₂排放浓度减小;随着燃烧温度的升高,NO_X排放浓度减小,SO₂排放浓度先增大后减小;随着过量空气系数的增大,NO_X和SO₂排放浓度均增大。利用试验和软件模拟相结合的方法探究了燃烧温度、微藻掺混比例、过量空气系数对含油污泥燃烧过程中重金属迁移和转化特性的影响。结果表明:燃烧温度由800℃升至1100℃时,重金属Cr、Pb、Cu、Zn、Ni的释放率逐渐增大,在1100℃时达到最大值,Cr气态氢氧化物、Pb、Cu气态氯化物含量上升,Zn、Ni的存在形态变化不明显;微藻掺混比例由0%增大到100%时,重金属Cr、Pb、Cu、Zn、Ni的释放率逐渐增大,Pb、Cu、Zn、Ni气态氯化物、Cr气态氢氧化物含量上升;过量空气系数由1.0增大到1.4时,重金属Cr、Pb、Cu、Zn、Ni的释放率先逐渐减小后趋于平稳,Cr气态氢氧化物、Pb、Cu气态氯化物含量上升,Zn、Ni的存在形态变化不明显。