城市污泥是城市污水处理过程中产生的固体废物,有机物含量高、含水率高,脱水困难。城市污泥如果处置不当,不仅会产生二次污染,对生态环境和人身健康有不良影响,还造成了富含热值污泥的资源浪费。芦苇作为湖区改善水体环境的植物,每年芦苇枯萎后若不及时处置也将对水体造成二次污染。针对城市污泥脱水困难和芦苇资源浪费的问题,本论文采用热解方法制备了芦苇热解生物炭,并对芦苇生物炭进行改性,应用于城市污泥调质与机械脱水中,不仅提高了污泥的脱水性能,还获得了具有良好热值的污泥滤饼,为城市污泥的资源化利用创造了条件。采用热解的方法制备芦苇热解生物炭并探讨其影响因素,结果表明:芦苇热解生物炭的产率随着热解温度的升高而降低、随着热解时间的增长而减小;芦苇热解生物炭的挥发分含量(Vad)随热解温度的升高、热解时间的增长而减小,而灰分含量(Aad)、固定碳含量(Cad)的变化趋势则相反;芦苇的热解反应中,C元素积累增多,H、O元素逐渐减少,N元素含量变化不大;芦苇热解能提高其能量密度,芦苇发热量由热解前的15.51 MJ·kg-1提高到热解后的（芦苇生物炭）21.21～26.03 MJ·kg-1,有利于实现芦苇的安全处置和能源化利用。采用真空抽滤脱水的实验方法研究了芦苇热解生物炭对城市污泥调质与机械（真空抽滤）脱水效果的影响:当芦苇的制备条件为热解温度300℃、热解时间0.5h时,芦苇热解生物炭对城市污泥调质与机械脱水有较好的效果,当其投加量为4 g（100ml污泥,含水率97%）、粒径为75～180μm时,芦苇热解生物炭对城市污泥调质与机械（真空抽滤）脱水的效果最佳,城市污泥滤饼的含水率、脱水时间、污泥比阻SRF分别由调质前的84.70%、180s、4.6×1012m·kg-1降低至调质后的66.86%、45s、4.2×1011m·kg-1。城市污泥滤饼的发热量由调质前的10.31MJ·kg-1,增加至调质后的14.59 MJ·kg-1,为城市污泥的直接能源化利用创造了条件。利用芦苇热解生物炭负载金属离子A+制备了一种高效污泥调理剂RB-Ⅲ,用1mol·L-1的盐酸对芦苇热解生物炭进行预处理,然后负载3mol·L-1含金属离子A+溶液得到RB-Ⅲ,RB-Ⅲ对城市污泥调质与机械脱水有显著效果。当RB-Ⅲ的投加量为0.9g（100ml污泥,含水率98%）时,城市污泥经调质和机械（真空抽滤）脱水后,污泥滤饼的含水率、污泥比阻SRF、脱水时间、上清液浊度由调质前的83.25%、1620s、61.25×1012 m·kg-1、1620s、1950NTU降低到70.21%、1.10×1012 m·kg-1、45s、9.8NTU,经RB-Ⅲ调质脱水后的城市污泥滤饼的热值由调质前的的9.38 MJ·kg-1提高到了13.61 MJ·kg-1。通过机械压滤脱水的实验方法,在其他压滤条件相同时,滤饼含水率随着RB-Ⅲ的投加量的增加而下降,当RB-Ⅲ的投加量为3g（100ml污泥,含水率95%）时,滤饼的含水率随着压力的增大而下降,在1.6MPa时,压滤泥饼含水率由现行的76.38%降至32.63%,经RB-Ⅲ调质的城市污泥滤饼的热值由调质前的9.65MJ·kg-1提高到了调质后的16.72 MJ·kg-1,可直接燃烧发电,同时实现芦苇和城市污泥的高效资源化利用。