大量剩余污泥的处理处置给污水处理和生态环境带来压力。本文在鼓泡塔臭氧接触溶胞的基础上,通过氧化辅以酸碱预处理污泥的实验研究,探究低剂量臭氧投量下,碱-臭氧污泥溶胞的相关机理,进而考察污泥溶胞回流对污水生化处理效果和污泥产量的影响。基于胞内有机物的释放以及污泥浓度的变化,酸碱预处理污泥可以达到一定的溶胞效果,且酸碱性越强溶胞效果越显著。碱解组（p H 12）有机物的释放量及污泥的破解程度均高于酸解组（p H 2）,表明碱解污泥溶胞更具优势。此外,相较于简易式臭氧溶胞方式,鼓泡塔臭氧化装置因其适宜的高径比及良好的固液相混合,表现出较好的污泥破解溶胞进度及其臭氧利用效率。试验进而对比和探讨了碱-臭氧耦合之于单独溶胞的优势。其中,碱单独作用下其最佳操作参数为投加量0.1 g Na OH/g MLSS、污泥初始浓度12 g/L,在反应时间100 min时溶胞效果良好,而后进入慢速水解阶段。在碱-臭氧耦合条件下,采用较低的臭氧投加量（0.018 g O₃/g MLSS）即可比单独臭氧化处理提升15%的有机物增溶率,同时大大降低了臭氧消耗。此外,反应40 min后多糖与蛋白质等大分子有机质溶出量分别能达到57 mg/L和179 mg/L,这不仅为微生物隐性生长提供碳源,同时有效地降低了细胞解体所需的昂贵臭氧需求,减少预处理时间。通过平行运行SBR系统,发现污泥溶胞回流对污水处理系统有一定的影响。试验组在增设污泥溶胞单元的条件下稳定运行30天,与对照组相比发现,其出水COD、氨氮、污泥特性等指标均略高于对照组,且后期需增设除磷设施防止出水总磷含量偏高。此外,试验组污泥产量减少了66.3%,表明碱-臭氧耦合溶胞方式可有效减少SBR的剩余污泥。