生物调理是一项新型的污泥调理技术,其具有反应条件温和、能大幅提高污泥脱水性能等优点,近年来,开始逐渐引起了人们的关注。但当前以元素硫为基质、硫杆菌为功能菌的生物调理法,存在泥饼中残留元素硫并且硫酸盐浓度过高等问题,会带来环境污染风险。为避免生物调理中硫残留的影响,本研究尝试了以硝酸钙为生物基质、以反硝化菌为功能菌的污泥生物调理新方法,主要研究结论如下:通过与氯化钙和硝酸钾对比,硝酸钙对污泥脱水性能的改善更加显著。投加硝酸钙后在Ca²⁺吸附架桥的作用和反硝化作用下,污泥的脱水性能显著提高。调理后污泥CST和SRF分别降低到66.2 s和0.89×1014 m/kg,抽滤后泥饼含水率为85.2%。污泥总EPS蛋白质被反硝化菌降解利用,较对照组下降83.0%,对污泥进行电镜分析发现,调理后污泥颗粒更加光滑,表面出现孔洞和裂纹。说明在调理过程中反硝化菌破坏了污泥EPS结构,结合水被释放出来,污泥脱水性能得到改善。考察硝酸钙不同投加量和投加频次对调理效果的影响发现,当投加硝酸根浓度为100 mg/g TS的硝酸钙且一次性投加时,硝酸钙调理污泥脱水性能的效果最好。其中污泥CST、SRF和泥饼含水率与对照组相比分别降低65%、73.2%和12.8%。调理后污泥总EPS蛋白质较对照组降低了74.7%,且污泥更趋于电中性。过量投加硝酸钙造成硝酸根积累,抑制反硝化反应的效率,导致污泥脱水性能的改善效果不明显,而少量多次投加硝酸钙则会对反硝化细菌的活性产生影响,进而影响其调理污泥脱水性能的效果。考察电化学和臭氧预处理分别联合硝酸钙对污泥调理的效果发现,电化学预处理能提高反硝化的速率,使NO₃^--N的去除速率达到22.80 mg/（L·h）。臭氧预处理释放碳源的效果较好,预处理后污泥CST升高到473.1 s,调理后能够使污泥CST降低57.1%,再将污泥进行机械压滤,得到的泥饼含水率为68.2%。说明预处理联合硝酸钙能强化反硝化反应,改善污泥脱水性能,但是由于有机物大量释放,因此硝酸钙的投加量需要适当增加。最后,初探在半连续式条件下硝酸钙对污泥脱水性能的改善效果。分别设置HRT为4天、3天和2天进行实验后发现,HRT为4天和3天时体系中反硝化反应较稳定,并且污泥的脱水性能得到改善。而HRT为2天时硝酸钙的投加负荷过大,污泥中NO₃^--N浓度发生积累,长期运行会破坏体系的稳定性。