随着我国城市和经济的迅速发展，城镇污水处理过程中产生的污泥也逐年增加。污泥极高的含水率（＞95%）为后续的运输和处理处置带来困难，故需要对污泥进行脱水处理。然而污泥胞外聚合物（EPS）的成分极其复杂，使污泥中的水分很难被去除。因此，通过一些调理技术改变污泥的性质对污泥脱水过程极为重要。壳聚糖作为一种环境友好的高分子絮凝剂，可以显著改善污泥的脱水性，被认为是一种理想的污泥絮凝剂；超声波则可以有效破解EPS，使大量结合水得以释放。本研究将壳聚糖与超声波进行了创新性结合，分别研究了壳聚糖单独调理、超声波单独调理以及二者联合调理对污泥脱水性能的影响，并对二者联合调理的作用过程和机理进行了初步探讨。
　　壳聚糖单独调理污泥的最优条件为：投加量8g/kgDS、反应温度50℃；超声波单独调理污泥的最优条件为：声能密度6w/L、作用时间12s。壳聚糖单独调理、超声波单独调理均可以改善污泥的沉降性能和脱水性能，污泥比阻（SRF）分别下降89.69%和45.10%，滤饼含水率（MC）分别下降12.68%和3.86%。此外，两种单独的调理方法均可以提高污泥的沉降速度。壳聚糖与超声波联合调理的最优条件为：投加量4g/kgDS、反应温度50℃、声能密度 8w/L、作用时间 12s。联合调理后，SRF 和 MC 分别降低 96.78%和13.85%，这表明了联合调理有着明显的协同作用。同时，可溶性化学需氧量（SCOD）也随着反应条件的改变发生明显变化，表明超声波对污泥细胞起到了明显的破解作用。通过响应面分析得知，联合调理条件下，对污泥脱水性能影响最大的两个因素是声能密度和壳聚糖投加量。此外，投加量与声能密度的交互作用、反应温度与作用时间的交互作用十分明显。
　　最后，本文对壳聚糖联合超声波改善污泥脱水性能的过程和机理进行了初步探究。声能密度和壳聚糖投加量对污泥 EPS 含量和组分影响较大，SRF 与可溶性胞外聚合物（SB-EPS）和紧密结合型胞外聚合物（LB-EPS）层中的蛋白质/多糖（PN/PS）成正相关（R2=0.88，p=0.00和R2=0.65，p=0.02）。污泥粒径经壳聚糖联合超声波调理后明显的增加，絮凝物的尺寸和表面粗糙度也明显增大。综合以上研究结果可知，超声波可以有效破解污泥EPS，从而释放污泥的内部水；壳聚糖具有电性中和与吸附架桥作用，可以重建污泥的絮体结构，二者间的协同作用显著改善了污泥的脱水性能。