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随着国民经济的快速发展，我国污水总量迅速增加，污水处理过程中副产物——废水污泥的量也急剧增加。污泥厌氧消化处理技术是应用最为广泛的污泥稳定化技术，但普遍存在处理周期长、甲烷产率低等问题。而厌氧消化的限制性步骤时水解酸化过程。因此加快水解的进程，提高水解过程中有机物质的释放是关系到污泥生物转化率、资源利用率以及减量化有重要的意义。论文应用响应曲面法优化废水污泥水解酸化操作条件，获得最佳试验参数。在最佳试验条件下处理废水污泥，进行发酵水解试验，探讨预处理方法、温度和初始pH值对废水污泥水解酸化的影响。研究采用中温厌氧消化工艺对废水污泥进行处理，首先对比分析单独热水解、单独碱、单独超声以及碱与热水解、碱与超声联合应用对废水污泥破解的效果。结果显示经过碱-热耦合处理后，SCOD浓度比未处理组提高了13.58倍；溶解性蛋白质比未处理组提高了69.48倍；VS去除率比未处理处组提高了2.04倍；沼气累计量比未处理组提高了1.89倍。碱-热预处理的各项指标最高，因而将预处理方法确定为热-碱耦合处理。然后分别研究了初始pH值和水解酸化温度对废水污泥水解酸化的效果。结果显示水解酸化55℃，24h后的VS去除率为22.46%比35℃提高了117.43%、13.89%以及20.43%。所以将酸化的水解温度区域设定为45~65℃。而污泥水解酸化初始pH值为5时，24h后的VS去除率为15.33%比pH=6、pH=7和pH=8分别提高了13.89%、57.72%以及44.08%。所以将酸化的水解初始pH值区域设定为4~6。在确定热-碱耦合预处理的方法下，利用响应曲面法对废水污泥水解酸化工艺进行条件优化，最佳参数组合为：温度为54.97℃，pH值为4.52；响应值VS去除率预测值为39.224%。基于响应曲面法对污泥水解酸化工艺条件的优化结果，处理废水污泥，对废水污泥水解酸化情况进行探讨。试验结果表明，厌氧发酵期间，水解优化后的废水污泥中溶解性蛋白质、SCOD浓度均高于未处理废水污泥其中，溶解性蛋白质比原废水污泥提高了68.71倍，SCOD浓度比原废水污泥提高了18.45倍。结果显示，在这个条件下，能更大程度的实现污泥的资源化利用和污泥减量化。