随着污水处理厂的数量和处理能力的不断增加，如何处理生产过程中产生的大量剩余污泥，成为污水处理领域的热点问题。污泥厌氧消化技术是实现污泥减量化和资源化的最佳途径，但是污泥固体的水解是厌氧消化的限速步骤。热碱水解法作为一种有效的污泥预处理方法，不仅在细胞破解方面卓有成效，而且可以加强污泥的厌氧消化效果。微波加热与传统加热相比具有高效、快速的优点，能够使细胞快速破解。本文采用微波辐照与碱联合技术处理污泥，研究了处理过程中污泥性质的变化，考察了微波功率、辐照时间以及碱投加量等对污泥破解效果的影响。分析了污泥破解前后，污泥溶液中SCOD、TN、TP、NH₄⁺-N、蛋白质、多糖等成分浓度的变化，确定了微波/碱预处理污泥的适宜工艺条件。试验还考察了污泥预处理后的厌氧消化效果，分析了厌氧消化过程中产气量以及污泥溶液中SCOD、TCOD、VSS、挥发性有机酸、碱度等各种参数的变化。实验表明，密闭条件下微波辐照与碱联合处理可以加剧污泥的破解，使污泥中的物质释放到液相中。在微波辐照功率为800W、辐照时间为110s、每克悬浮固体（SS） NaOH投加量为0.145g时，SS去除率达到46%；处理后污泥中溶解性有机物浓度明显增加，SCOD的浓度增至2487mg/L,比单独微波处理时190mg/L增加了约12倍。污泥破解后，污泥溶液中的TP、TN浓度明显增加，分别增加了1.45倍和1.7倍。污泥中的蛋白质、多糖等成分释放到溶液中，与单独微波处理相比，蛋白质和多糖的浓度分别增加了7.9倍和0.89倍。污泥破解后，氨氮以氨气形式溢出，每克悬浮固体碱投加量是0.145g时，NH₄⁺-N含量为5.7mg/L左右。释放出的脂肪酸与污泥中的碱反应，使污泥溶液的pH值由10.5降至9.1。预处理能有效地提高污泥的厌氧消化性能。经过预处理后，污泥在厌氧消化过程中平均日产气速率是50.5mL/d，比原污泥增加了64%；污泥总产气量比未预处理前增加了63.7%；厌氧消化后污泥的总COD去除率达到50.4%，比未经过预处理的大10.4%。消化过程中污泥单位VSS的产气率由没经过预处理的215.7mL/gVSS提高到272.2mL/gVSS。污泥预处理使污泥溶液中的挥发性有机酸浓度上升，但由于碱度也大幅提高，因此污泥仍保持良好缓冲性。