剩余污泥中大多数有机物质存在于微生物细胞内,微生物细胞的细胞壁是一稳定的半刚性结构,起着保护细胞的作用。本文的研究是通过酸碱预处理联合文丘里管水力空化与双氧水复合减量技术,利用物理和化学相结合的复合方法进行污泥溶胞,破坏污泥的絮体结构及细胞壁、细胞膜,使细胞内含物流出,进入水相,把难降解的固体性物质变为易降解的溶解性物质。通过检测污泥上清液SCOD、s-protein、s-sugar的变化值反应污泥破解情况,通过测定MLSS变化判断污泥减量情况。本实验首先探究水力空化时间、文丘里管喉管流速、水体温度对污泥破解效果的影响。实验结果表明:水力空化开始之初SCOD、s-protein、s-sugar都呈上升趋势,水力空化时间4 h,喉管流速为20 m/s时达到最佳处理效果。而温度对破解效果起到双重作用,在低于50℃时起促进作用,在高于50℃时起抑制作用。其次是预处理时间、pH对酸碱预处理效果的影响。实验结果表明:处理刚开始时,污泥上清液SCOD、s-protein、s-sugar值迅速增加,在时间到达3 h后开始趋于平缓。碱性预处理效果优于酸性预处理,且碱性越强处理效果最好。当p H=12,t=3 h,污泥溶胞率为36%,MLSS分解率38.9%。然后是复合实验,探究了碱预处理+水力空化,与单一水力空化相比,SCOD溶出率升高13%。预处理联合水力空化与双氧水处理,与碱预处理+水力空化相比SCOD溶出率升高12%。最后以污泥含水率和污泥比阻为指标分析了各种处理手段对污泥脱水性能的影响,实验结果表面:弱酸性弱碱性都有利于改善污泥脱水性能,当酸碱性增强,污泥脱水性能开始恶化,碱性条件恶化的更剧烈。水力空化处理后的污泥脱水性能同样急剧恶化。将溶胞处理后的污泥回流至生化反应器,作为底物供微生物生长繁殖,经过一系列生化处理排出的剩余污泥脱水性能优异,完成减量的同时,解决了后续污泥脱水难的难题。总的来说,本次研究通过实验证明,碱预处理联合水力空化与双氧水复合减量技术是一种能耗低、无二次污染的减量方法,在完成污泥减量的同时还改善了污泥脱水性能。本方法是与污水系统形成闭环耦合,不需要对原有污水处理工艺进行修改,只需在污泥回流中加装水力空化装置和预处理反应器。