城市污水处理过程中产生的污泥是由细菌、有机残片、无机颗粒、胶体等组成的复杂的非均质体。城市污泥的有效处理无论从环境还是经济方面来说都具有重大的意义。随着我国城镇化进程的加快和污水处理率的不断提高，城市污泥的处理已经成为环境保护领域中面临的一个越来越紧迫和严峻的问题。深井曝气工艺的核心是利用潜置于地下的竖向反应器对污泥进行超深水好氧消化。深井内充满待处理的污泥，向外井筒中通入空气，由于气体的扬升作用，内外井的孔隙差，井内开始循环。循环过程中随着静水压的减少，溶入水中的空气又逐渐释放出来，在消气池中释放出含氧量很低的剩余空气。这都使深井曝气具有最优的水力学和生物学特性，溶解氧浓度高，氧化性强。本论文研究的是深井曝气法（小试）处理城市污水厂污泥（含水率96%）。实验采用的是兰州盐场污水厂的污泥，冬季有机质含量在40-50%，夏季为10%多。本实验先对小试装置的工况运行进行了试验，然后探索了影响深井曝气处理系统的因素，比如温度、嗜热菌种等，对污泥的性质变化进行了分析和研究，得出了最佳运行参数，为下一步的60米中试的调试和实验打下了坚实的基础。本实验的主要结论有：中间曝气管道压力在0.05MP以上时，下降筒流速大于1.0m/s；在中试反应器的设计和加工中底部布气盘位置要尽量靠下，上布气环（启动曝气环）应取消或位置下移至内井筒底端附近的位置；气提排泥中，排泥流量随通气压力变化有一个峰值，此值为0.025MP（约为气提管与排泥管连接处的静水压），流量为0.228m3/h；污泥自热反应时温度的上升幅度为2-5℃；反应温度在高温条件下60℃附近的处理效果最好；随着温度的升高污泥的EPS、比阻增大；污泥可以自己培养出高温嗜热菌种,不需要外加菌源等。