活性污泥法是现行污废水处理中较为普遍的一种好氧生物处理工艺。该方法处理成本较低,运营管理方便,对污废水中的有机质及悬浮物质具有高效的去除能力,且对氮、磷等污染物也有显著的去除效果。但是,选择这种方法对城市污水进行处理时,经常伴随有大量剩余活性污泥（WAS）生产。过氧化钙（CaO₂）是一种功能多样化的无机过氧化物,被用作降解污泥中污染物的高效氧化剂和一种实现污泥资源利用的方法。近些年,由于CaO₂被发现能够有效提高剩余污泥的脱水性,且在厌氧条件下的发酵系统中可增加诸如短链脂肪酸等物质的产量等,CaO₂被越来越多地作为剩余活性污泥预处理的添加剂。尽管有诸多研究都致力于该课题,但是CaO₂对厌氧发酵系统中产氢的影响在文献中仍旧很少记载,其具体的影响机制也尚不清楚。因此,本研究的主要方向是探究CaO₂对污泥黑暗条件下厌氧发酵产氢的影响。首先,本文通过产氢批次试验及COD质量平衡分析对不同浓度剂量CaO₂对污泥厌氧发酵系统中氢气的累积产量进行了初探,研究了CaO₂对该过程中氢气累积量的影响。实验发现,CaO₂的浓度与发酵产氢过程之间密切相关,投加CaO₂实验组的产氢累积量与自然条件下产氢量相比显著提高,当CaO₂浓度从0.05增加到0.25 g CaO₂/gVSS时,最大氢气累积产量从0.77增加到10.55 mL/g VSS。其次,本研究通过EEM荧光光谱测定技术及细菌活死细胞比例测定等技术及相关实验,研究了CaO₂对污泥溶出阶段的影响。实验结果证明了CaO₂的存在确实加速了污泥细胞的破损及裂解,从而导致细胞内容有机物的释放,增加了发酵底物的累积,从而为后续生化反应奠定了良好的物质基础。并且,在研究过程中还发现CaO₂对污泥溶出物的可生化性能也有明显的提高,使之转化为可被微生物利用的物质,增大了可利用物质在发酵底物中的含量,更进一步提高了发酵产氢增量的可能性。接下来,通过模拟发酵各阶段的实验过程,本课题通过配水试验研究了CaO₂预处理技术对污泥暗发酵水解、酸化、乙酸化、同型产乙酸、产甲烷和硫酸盐还原等阶段的影响。结果证明,虽然CaO₂在一定程度上对所有被测微生物的活性都有抑制作用,但对耗氢微生物的抑制作用要比对水解微生物和产氢微生物的抑制作用要严重得多。长期半连续反应器中的酶活实验也验证了上述的实验结果,在0.2 g/g VSS条件下,CaO₂对[FeFe]氢化酶（产氢酶）的抑制程度仅为7%,但对辅酶F420（耗氢酶）的抑制程度达到了12%。最后,实验通过类批次实验分析了CaO₂的各种水解产物对产氢增量的贡献程度。实验结果表明,CaO₂在发酵系统中的分解产物主要为Ca²⁺、碱,·OH,和·O₂^-四种;进一步实验研究结果表明,在四种主要分解产物中,Ca²⁺的存在对氢气累积产量的增加无明显影响,碱,·OH,和·O₂^-在这一系列过程中起主要影响作用,此三者对氢气累积量增加的贡献程度可排序为:碱>·O₂^->·OH。本文的研究结果详尽论述了CaO₂在污泥厌氧发酵系统的变化及如何影响产氢量的机理,有力地填补了这一知识空白。本研究是首次证明CaO₂可以增强WAS产氢的研究,不仅拓展了CaO₂的应用领域,而且加深了对CaO₂作用于污泥黑暗条件厌氧发酵过程的认识与理解。