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随着污水处理技术的不断提高，剩余污泥总量也迅速增加。如何快速、有效、经济的处理剩余污泥，是当前迫在眉睫的问题。传统的厌氧消化技术存在消化速率低、停留时间长及产气率低等不足，限制了厌氧消化技术优势的发挥。因此本实验着重考察了不同因素共同作用下对污泥破解的影响，及污泥厌氧酸化的影响，同时对污泥脱水性能的影响，旨在寻求能够有效提高污泥的厌氧消化处理效果。碱性或微波单独的污泥预处理已被证明是有效的破解和酸化的预处理技术。本实验采用单因素实验来探讨碱-微波预处理中微波功率对污泥处理效果影响。不同微波功率为影响因素，以污泥中的SCOD，DNA，可溶性蛋白质与还原糖为指标进行试验，得出微波功率对污泥处理破解有一定的影响，但不是重要影响因素，同时确定了最佳的微波功率为300W。利用响应面法对碱-微波联合预处理剩余污泥工艺进行优化，实验因素分别为pH和比能量（Es），响应值为剩余污泥的破解率（%）。在单因素实验的基础上选取实验因素水平，然后通过CCD设计一个二因素五水平的响应面设计，建立了碱-微波预处理对剩余污泥破解率影响的二次多项数学模型。结果表明pH对污泥的破解效果的影响要高于比能量。反应的最佳操作条件是：Es为38,400kJ/kg TS和pH为11.0。采用单因子实验，探讨碱-微波预处理对厌氧消化过程中间产物VFAs的积累及组分的影响。厌氧批实验结果表明,联合预处理不仅显著提高挥发性脂肪酸(VFAs)积累同时也缩短了VFAs积累量最高的时间。最大VFAs积累(1500mg COD/L)发生在28800kJ/kg TS和发酵时间为72h，是未经预处理(850mg COD/L)的两倍。同时VFAs成分主要由乙酸和异戊酸，占57.3~70.1%的总VFAs。分析对比碱、微波单独处理的污泥比阻，微波对污泥的脱水性能有一定的改善，但是过高的微波功率，及比能量对污泥的脱水性能的改善不利。碱处理会使污泥的脱水性能变差。