市政脱水污泥是指利用排水或过滤的方法使湿污泥脱水后产生的固体残渣。近年来,市政污泥产生量在急剧增长,2020年我国市政污泥年产量已经突破了6000万吨,日益严峻的污泥处理局势严重阻碍了我国环境保护及治理的进展。目前,我国市政脱水污泥处理的现状,主要存在工艺不完善、处理效率低、复杂成分难以降解等问题。因此,改进和革新市政脱水污泥处理工艺势在必行。本文提出了一种新型针对市政脱水污泥有机质靶向微波处理的方法。相比于传统的常规加热处理市政脱水污泥,微波处理具有高效、节能、加热均匀、消毒灭菌等优势,更易于实现污泥的减量化、稳定化和清洁化处理。靶向材料能够使污泥温度升高更快,能够和污泥中的有机质发生反应,能使污泥处理的更为彻底,且资源消耗更少。本文研究了包括纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化锆水溶液、纳米二氧化钛水溶液等光催化剂对市政脱水污泥的微波处理效果;考察了纳米磁性氧化铁、纳米磁性四氧化三铁微球、纳米氧化镁乙醇分散液等吸波剂在微波处理过程中的效果;从双氧水、次氯酸钠溶液、二氧化锰、高锰酸钾等氧化剂中筛选出了最佳的氧化剂为次氯酸钠溶液和二氧化锰的复合试剂;从乙醇、碳酸二甲酯、磷酸三丁酯等中筛选了最佳的萃取剂;从促进污泥靶向微波、固化残渣处理的角度,选取了最佳的固化剂为液态水玻璃;研究了碳酸氢钠、无水硫酸钠、柠檬酸三钠、氢氧化钠等激发剂其用量对微波污泥处理中污泥有机质降含量的影响;分析了市政脱水污泥靶向微波处理工艺的成本和应用市场。最终研发出了靶向微波处理市政脱水污泥最适宜的工艺方法,当市政脱水污泥的量为10g,微波功率为700W,微波时间为2min时,纳米二氧化钛的加入量为0.1%,二氧化锰的加入量为2%,液态水玻璃的加入量为2%,无水硫酸钠的加入量为5%。经此方法处理后,市政脱水污泥的有机质含量降低了41.44%,且获得了密度为0.8592g/m L的轻质建筑填充材料。