污水处理厂剩余污泥中含有大量微生物细胞及病毒、病菌、寄生虫和重金属等有毒有害物质,且常伴有恶臭气味,直接排放不但会对地下水、土壤造成严重的二次污染,还会直接危害公众健康。近年来我国城镇污水处理厂越来越多,剩余污泥也随之逐年增加。实现污泥的减量化、无害化迫在眉睫。污泥中的生物细胞结构通过溶胞技术可以被破坏并溶解,从而减少剩余污泥量,但是溶胞技术在释放胞内有机物的同时也释放出胞内重金属类,还可能造成有害重金属的污染。本文通过利用“碱解-电解”联合技术,对剩余污泥进行碱解的同时通过电解去除污泥中的重金属,实现剩余污泥的减量化、无害化。通过进一步优化工艺流程和运行参数,为工程化应用提供数据参考。本文以瓦房店龙山污水处理厂的剩余污泥为研究对象,首先设计静态实验探索碱解-电解工艺最佳实验条件;再根据静态实验结论及该污水处理厂的现场情况,搭建一套碱解-电化学强化降解剩余污泥的中试装置,利用碱解破坏细胞结构,使胞内及吸附于胞外的有机物和重金属释放至液相,再通过电化学氧化还原作用,将重金属沉积,同时有机大分子在电极上进一步氧化,降解为易被生物降解的小分子。电解液通过超滤装置,滤液回流至污水处理系统,浓缩污泥可进一步利用,实现污泥的减量化和资源化。通过静态实验探索,发现在相同的操作条件下,NaOH和KOH对污泥的碱解效果优于Ca（OH）₂,污泥总化学需氧量（TCOD）分别增加了62.6%和63.7%,但考虑成本因素,选择NaOH为水解剂。使用NaOH溶液调节污泥至不同pH,碱解24 h,发现碱度越高对污泥的碱解效果越好,TCOD最高增加了57.2%。污泥在碱解过程中会消耗碱剂,因此pH会发生变化。在碱解的过程中补加碱剂调节pH,可以提高污泥碱解效率。经过4 h的碱解,TCOD最高增加了62.6%。经碱解后的污泥进行多糖、核酸和蛋白质检测,发现这些有机物质均显著增加,进一步验证了NaOH对污泥的碱解效果。将碱解后的污泥进行电解处理,发现污泥中的大部分重金属离子可以不同程度被去除,其中Cu和Pb的去除效果最佳,去除率分别为64.2%和53.9%,而Mn可能由于沉淀或者污泥颗粒包裹等原因出现了负去除率。参考静态实验的效果,考察了动态实验的处理条件及效果,发现最佳停留时间为6h,动态实验对污泥的碱解效果要优于静态实验下的碱解效果,通过电解装置同样可以实现对污泥中重金属的去除。由于碱解后污泥颗粒变小不易沉降,加入超滤装置来加快污泥固液分离,分离后的水可以重新进入污水处理系统。动态实验的成功为此实验工艺的实际应用提供了良好的数据支持。