作为非牛顿流体,污泥的流变特性影响着污水处理厂的各道工序,比如流体输送、搅拌混合、氧扩散、传质、厌氧消化、化学调理和机械脱水。这些环节决定着整个污水处理过程的运行效率和能量耗散。另外,考虑到污泥流变行为在污泥的管理、处理和处置等方面的重要性,本课题主要对生化污泥流变行为及其影响因素作了探讨性研究。旨在将流变特性作为指导和预测生化过程的一项重要参数,为优化污水处理厂的运行和管理提供重要的依据。本文主要包含两个方面的内容：其一,探究了厌氧消化反应器长期运行过程中污泥的流变行为,并通过扭矩传感器实时在线自动监测反应器中扭矩值,以观察反应器中扭矩分布情况。从研究厌氧消化反应器对人工模拟废水的处理效果和运行状况出发,主要分析了该系统的COD去除率、生物质增殖情况、挥发性脂肪酸(VFA)以及胞外聚合物(EPS)变化情况；然后对厌氧消化污泥一般流变行为进行了模型拟合,并分析相关流变参数(屈服应力、稠度系数和流动指数)的变化规律,并重点分析了消化污泥触变性随运行时间的变化。同时,结合宏观流变行为和微观生物构成的关系,分析污泥浓度TS和EPS这两个因素对污泥极限粘度的影响。最后考察了扭矩和流变行为的关系,以期为简化复杂的流变学研究提供一个可靠便捷的途径。其二,研究了微波预处理对污泥流变特性的影响,主要围绕两个关键点：(1)通过表观粘度、屈服应力、触变性等流变参数的变化来表征微波作用后污泥的流变特性；(2)通过污泥粒径及其分布、zeta电位、TS以及污泥固体中蛋白质和多糖等指标的变化来探究微波作用对污泥微观物化性质的影响。此外,通过几种流变模型定量描述污泥的流变行为。主要研究结果如下：(1)扭矩传感系统可以有效获得实时扭矩值,此外,污泥极限粘度和扭矩之间密切相关,这意味着在线扭矩传感系统是获得反应器内流体流变行为实时信息的可靠手段。(2)长期运行过程中,污泥触变性变化显著,触变指数随运行时间指数型下降,表明厌氧消化过程中污泥颗粒之间恢复到原有结构的能力越来越差。(3)在反应器整个运行过程中(105天),污泥浓度TS和EPS对污泥的极限粘度影响重大,且TS呈正影响而EPS呈负影响。(4)微波辐射过程中,水分蒸发和大分子的物理破坏是同时发生的。微波作用前后污泥流变特性发生明显变化,污泥微观结构是导致宏观流变特性变化的直接原因。