活性污泥法是目前国际上应用最为广泛的污水处理技术,·但其最大的弊端是在处理污水的同时产生数量惊人的剩余污泥,处理不当,将对对环境造成了极大的危害。为剩余污泥找到合适的处理方法,成为现代污水处理技术中亟待解决的问题。剩余污泥减量化和资源化是目前环境科学与工程领域的研究热点。将剩余污泥中含有的有机质再利用,减少污泥的产量是污泥处理的发展方向。虽然污泥破解是实现污泥减量化和资源化的重要手段,但是高耗能一直是污泥破解方法得不到广泛推广的主要制约原因。我们提出了机械结合超声波联合破解剩余活性污泥的新工艺,力图结合机械和超声波两种方法各自的优势,达到在合理的功耗下最有效的破解剩余污泥。本课题采用美国进口的高速组织破碎机和国产探头式可调超声波破碎仪对活性污泥进行了的一系列的对比实验研究。根据实验检测的结果数据进行破解工艺参数的确定。同时借助CFD(computational Fluid Dynamics)软件FLUENT对机械方法(即本课题中的组织捣碎机)破解活性污泥的过程进行了模拟,证实了高速旋转的叶片带动活性污泥在容器内形成波动剧烈的湍流,在整个容器内产生了足够大的流体剪切力,使得污泥中微生物的细胞壁破碎,细胞中的有机物释放出来。该流体剪切力的大小决定了污泥破解率的高低。研究结果表明：超声波的各项设定参数和机械的破解时间是决定污泥破解率的关键因素。当超声波在20kHz,600W先破解活性污泥5min,之后组织捣碎机在24000rpm的转速下破解7min,此时活性污泥的破解效率最高。此后,再输入更多的能量,污泥破解效果增加不明显。