城市污水处理大量产生的剩余污泥越来越成为严重的环境与社会问题。以往主要采用的填埋法等因污泥产量巨大和土地稀缺而难以为续,又因为剩余污泥中含有大量有机质、磷酸盐等资源,因此,在发展资源循环型和环境友好型社会的背景下,剩余污泥的资源化与减量化成为当今污泥处理的必然选择。正是在这种背景下,本论文按照正交实验原则设计超声破解试验。利用超声波细胞破碎仪对剩余活性污泥进行四因素三水平正交实验破碎,同时对破解后污泥上清液的SCOD总磷、蛋白质、核酸、肽聚糖等实验指标进行检测分析,找到超声破解剩余污泥的时间、频率、电功率、脉冲比的最佳水平组合,各因素对超声破解效果影响的主次顺序及显著性。同时运用超声空化的知识来对破解过程进行理论分析,使理论与实际结合起来,从而提高超声处理剩余污泥的能力和效率。正交试验结果分析得出,在此实验条件下,超声破解剩余活性污泥的最佳方案为：10min、20kHz、600w、3:1。各因素的影响顺序为：时间>脉冲比>频率>电功率。各因素影响显著性为：时间的影响显著,电功率、脉冲比和频率为不显著。理论模拟部分则是在超声空化理论基础上,利用利用MATLAB,根据进一步改进的Rayleigh方程推导的方法,分别推导出了考虑多因素气泡运动方程、气泡崩溃泡内温度、不同泡径时的泡内压强等方程,并依据模拟结果从理论上印证了实验过程中出现的各种现象。通过本课题的实验研究和模拟计算结果来看超声是一种有效的污泥破解方法。然而在破解过程中,每个因素只取三个水平,范围有限,以及气泡运动方程考虑的因素有限,这些正是我们以后实验的目的和努力方向。