城市污水厂利用污泥絮体中的活性微生物来处理高浓度污废水能够达到良好的处理效果,具有环保意义,但是产生的大量剩余污泥该怎么有效处理却是一个随之而来的严峻问题。城市污水厂剩余污泥中不仅含有挥发性脂肪酸和蛋白质等有机物,还含有丰富的磷、氮等营养元素,具有潜在的回收利用价值。充分利用剩余污泥中的营养物质和能源,既可使剩余污泥的处理不危及环境土地资源,又可节省污水厂对剩余污泥处理处置的额外运行费用,充分挖掘潜在的巨大资源并加以循环利用。溶胞技术正是利用了这其中的资源而受到越多人的重视与关注,这种技术能够促使污泥絮体里的微生物细胞壁裂分解,使细胞结构变得细小,易于胞内物质溶出细胞壁,从而达到浓度减小的目的。目前国内外大多数学者都是在外加碳源的情况下研究污泥的破胞机理,但是这往往与无外加营养物质的自然反应状态有很大差别,本文通过向城市污水厂的二沉池回流剩余污泥中一次性添加铁盐Fe SO4·7H2O,采用血清瓶摇床批次实验研究在无外加碳源的情况下Fe²⁺对剩余污泥厌氧条件下细胞释放氨氮、正磷酸盐、COD以及产VFAs的效果,以及对污泥液相三维荧光光谱进行平行因子分析,得到了以下结论:（1）在无外加碳源、恒温（33℃）水浴震荡（120r/min）的厌氧条件下,Fe²⁺对污泥中微生物细胞的溶胞释放营养物质起到明显的促进作用;当进水Fe²⁺由0mg/L逐渐升高到1450mg/L时,微生物受到刺激溶胞破壁释放氮、磷及COD的能力随Fe²⁺浓度的增高而逐渐增强,氨氮、正磷酸盐及COD最高浓度高达350mg/L、135mg/L及2200mg/L,分别是对照组的5倍、11倍左右。反应第8天后各指标浓度不再大幅波动,污泥体系处于动态平衡;其产生的VFAs中乙酸最高浓度达到280mg/L,丙酸最高达到500mg/L,其三维荧光图中主要有蛋白质、辅酶NADH及类富里酸,产甲烷过程中伴随有少量的辅酶F420产生。并且检测出乙酸和丙酸两种主要的挥发性脂肪酸,20mg/LFe²⁺的污泥丙酸量在反应第五天达到500mg/L,800¹450mg/LFe²⁺的污泥产乙酸量最高可达225mg/L。本次实验并没有发现高浓度的Fe²⁺（800¹450mg/L）对剩余污泥有毒害作用,综合各指标变化情况以及经济性考虑,得出本实验Fe²⁺添加量在200³50mg/L范围内时剩余污泥破胞释放营养物质即可达到良好效果。（2）依据前期实验结果,选择200mg/LFe²⁺的定量投加,在此基础上投加不同浓度的缓冲物质NaHCO₃,研究Fe²⁺与NaHCO₃结合对污泥溶胞的作用,结果显示NaHCO₃浓度为5g/L²0g/L时污泥破胞开始产生明显的效果,中和高浓度Fe²⁺水解剩余污泥而带来的多余的VFAs,避开VFAs积累对厌氧污泥的毒性,维持反应体系pH的稳定,提高了丙酸转化乙酸率,在反应第4天即提前进入产甲烷阶段,并使得F420的荧光强度增强。（3）剩余污泥的初始pH对其厌氧发酵的一系列反应都有很重要的影响,对一定Fe²⁺投加量的剩余污泥都进行溶胞前的pH预处理（pH分别为4、7、10）,研究pH对厌氧污泥溶胞及消化反应的影响。该结果表明在短期发酵时间（20天左右）内将污泥初始pH调为酸性（pH=4.0）可以达到很好的溶胞破解效果,能够比碱性及中性条件下获得更多的溶解性氮、磷及COD,并能产生较高浓度的短链脂肪酸（乙酸和丙酸、丁酸）,提高了污泥的生化降解能力,低pH的厌氧发酵环境有利于七水合硫酸亚铁盐中的铁元素以游离态二价铁离子形式存在于剩余污泥中。从平行因子分析中看出在pH=4时的荧光得分值最高,pH=10的其次,pH=7的得分值最小。从亚铁离子的浓度条件来说,Fe²⁺浓度为200mg/L比浓度为350mg/L的得分值高。