剩余污泥是污水处理后的副产物,其产量大、含水量高,且成分复杂。其中的絮体组分主要为功能性微生物和胞外聚合物（EPS）,含有丰富的有机质和生物所必需的生长元素（例如N,P,K等）。如何实现污泥的资源最大化利用成为国内外的研究热点。本文从以下三个方面提高剩余污泥的资源化利用:建立中性PCA（原儿茶酸）与Fe³⁺/H₂O₂剩余污泥调理的耦合体系,通过单因素试验和响应面法优化中性PCA/Fe³⁺/H₂O₂体系试验参数,旨在高效实现剩余污泥破胞的效果;其次在优化后的中性PCA/Fe³⁺/H₂O₂体系调理剩余污泥后进行微生物电解系统（MES）进一步反应;采用化学法合成鸟粪石,以化学法合成鸟粪石的条件指导鸟粪石异位结晶回收MEC处理剩余污泥中磷的研究,实现剩余污泥高效的物质回收和能源回收。1、通过单因素试验极差结果分析得到影响最终污泥破解效果的主（溶解性化学需氧量,SCOD）次（总磷,TP）因素顺序为H₂O₂投加量>反应时间>n（PCA）:n(Fe³⁺)>Fe³⁺投加量。单因素试验结果表明,各因素独立作用时得到PCA/Fe³⁺/H₂O₂体系调理剩余污泥的效果较佳的条件为:反应时间为120 min、n（PCA）:n(Fe³⁺)=1.5:1、Fe³⁺投加量和H₂O₂投加量分别为12 mmol/和0.4 mol/L。RSM最优化条件分析试验结果表明,Fe³⁺投加量和H₂O₂投加量对剩余污泥破胞效果的最佳值为12.4 mmol/L和0.45 mol/L。剩余污泥液相中TP含量和SCOD含量的回归方程R²分别为0.9062、0.8431,二次方程模型显著。优化条件进行验证试验,得到剩余污泥液相中TP和SCOD实际值分别为60.14±0.08 mg/L和3357.67±66.37 mg/L,实际值与预测值RSD分别为1.79%和5.19%,在可接受范围内,这说明此次RSM优化结果可信度较高。2、从污泥粒径、EPS有机物组分的变化、污泥的微观结构等方面分析污泥调理对污泥破解效果的研究,调理污泥的体积平均直径减少了22.78%,比表面积增大了58.94%,随着污泥絮体被破坏,胞外聚合物中的溶解性多糖和溶解性蛋白质一定程度地向上清液释放,使上清液中的SCOD含量增加了5倍以上。通过MEC的运行,分析调理剩余污泥对MEC效能的影响,调理污泥TCOD去除率提高了30.03%,多糖去除率提高了50.16%,蛋白质的去除率提高了97.31%,而且MEC对污泥中有机酸的利用率增加,调理污泥中丙酸含量明显较少,仅为原泥的45.57%,调理污泥中异丁酸和丁酸总含量为原泥的83.57%。在MEC的电化学指标方面,污泥调理后,MEC的能量转化率达到了119.30%,MEC的氢气转化率和氢气产率提升了1.31倍,氢气产量明显增加,提升了污泥资源化效果。3、化学法合成鸟粪石在反应时间为90 min、组分离子Mg²⁺、NH₄⁺和PO₄^3-浓度为10 mmol/L、初始pH为11和n(Mg²⁺):n(PO₄^3-)=1.2:1时,合成效果最佳。通过鸟粪石异位结晶回收MEC污泥上清液中的磷方式可行,且在初始pH值为10、Mg²⁺浓度为0.056 mol/L时和NH₄⁺浓度为0.08 mol/L时效果最佳。鸟粪石晶体质量最高可达7.61 g/L上清液,晶体纯度最大为88.30%,上清液中77.55%的磷以鸟粪石的形式得到回收。