随着我国剩余污泥产量的日益增多以及环境保护法律规范的日益完善,对污泥的处理处置要求越来越严格,传统的污泥处理处置方式已经很难满足我国目前的污泥处置需求。针对我国传统的污泥处理技术如热水解预处理、厌氧消化、好氧生物干燥、热干化、焚烧等存在高投入、高能耗的关键技术难点,同时以卫生填埋为主的污泥处置方式无法实现污泥的资源化利用,并且容易引发生态环境的二次污染问题,急需寻找一种新的污泥处置方式来解决我国当前的污泥处置难的困境。近些年来,污泥炭化工艺作为一种新型的污泥处置方式,具有能耗低、产物简单、无污染等优势,资源化利用前景广阔,对解决我国污泥产量大、处置成本高、资源化利用率低的困境有很大的帮助,而受到国内许多学者越来越多的关注。本文主要利用以污水厂污泥为原料经过高温炭化工艺制得的污泥炭化物为原料,研究剩余污泥经过高温炭化后产物的理化性质以及将其原位用于污水处理厂污水处理和剩余污泥处理环节,对污水处理中活性污泥法去除污染物的增强效果以及对剩余污泥的调理效果,并对其中的影响机理进行研究分析。在研究其原位用于污水厂污水处理的实验中,将经过高温炭化工艺制得的污泥炭化物粉末在真空条件下液化后投加到SBR小试设备中,研究炭化物的不同添加方式与比例对活性污泥法去除污染物的加强效果。实验结果表明:当污泥炭化物按照0 g/L、0.5g/L、1 g/L、2 g/、3 g/L的添加比例真空液化后一次性加入到活性污泥SBR小试设备中,相对于实验对照组（未添加炭化物）,CODcr平均去除率提升了1.23%、1.25%、1.08%、0.62%;NH3-N的平均去除率提升了7.75%、8.19%、9.05%、8.58%;TN的平均去除率提升了9.11%、7.88%、9.83%、8.31%;TP的平均去除率提升了9.51%、10.73%、10.99%、7.62%。当污泥炭化物按照0 g/L、0.02 g/L、0.04 g/L、0.06 g/L、0.08 g/L的添加比例真空液化后随着每次进水加入到活性污泥SBR小试设备中,相对于实验对照组（未添加炭化物）,CODcr平均去除率提升了0.54%、0.69%、0.82%、0.69%;NH3-N的平均去除率提升了3.31%、4.94%、5.59%、5.25%;TN的平均去除率提升了3.08%、7.33%、8.88%、7.98%;TP的平均去除率提升了2.73%、4.1%、4.39%、3.67%。通过对污泥炭化物的理化性质以及投加活性炭化物后对活性污泥性质、脱氢酶活性以及微生物多样性的影响进行分析,可以发现炭化物对污水处理过程污染物去除增强效果主要借助于污泥炭化物的物理吸附和强化生物降解的作用,两者相互补充、相互促进,使得在处理生活废水时,处理效果显著提高。污泥炭化物由于具有较大的比表面积和物理吸附能力,在进水初期,对污水中污染物具有一个吸附作用,可以减轻高浓度污染物对活性污泥中微生物的冲击作用;同时炭化物具有较大的比表面积可以为活性污泥的微生物提供附着点,增加污泥中菌胶团密度,使得活性污泥系统维持一个较高的生物量。在研究其原位用于剩余污泥脱水调理实验中,将炭化物粉末按照不同的比例添加到剩余污泥中进行调理搅拌,观察剩余污泥的沉降速度以及上清液体积随时间的变化,结果表明:剩余污泥经过炭化物粉末调理后,污泥沉降、脱水性能得到极大的改善。当炭化物的投加量为50 g/L时,剩余污泥沉降速度由0.4 m L/min提升到2.25 m L/min,上清液体积由15 m L上升到36.5 m L,泥饼含水率由89.62%降至77.67%,污泥比阻由1.99×10~9s~2/g下降到0.73×10~9 s~2/g,剩余污泥的脱水性能得到了很大程度的改善。通过对调理前后剩余污泥的显微镜照片、Zeta电位、红外光谱进行分析,污泥炭化物粉末调理污泥的机理主要是通过物理吸附,在污泥里构建以炭化物粉末为核心的骨架结构,使得剩余污泥中的絮体强度有所增加,从而保持泥饼的高渗透性;同时炭化物的添加可以在一定程度上减弱污泥的亲水性,加强污泥的疏水性来达到降低污泥含水率的目的。