污泥脱水是污泥预处理中常见的环节,但是当中存在的胞外聚合物（EPS）阻碍了对于其水分的去除。过硫酸盐高级氧化方法可以有效地氧化污泥,改善污泥的结构和性质,降解其中的EPS,是一种富有前景的污泥脱水预处理手段。α-Mn2O3已被证实是催化活化性能较好的一种锰氧化物。因此本课题针对污泥脱水中EPS处理的困难性,优化比选并系统研究了α-Mn2O3/PMS催化氧化体系对于污泥胞外聚合物（EPS）降解效果和污泥脱水性能的影响,探索了调理的最佳条件,分析了体系降解EPS的机制。从而推动过硫酸盐高级氧化技术更高效地运用于污泥脱水环节。首先,本研究制备了一种锰氧化物催化剂α-Mn2O3,将其进行X射线衍射与扫描电镜表征,并考察了α-Mn2O3活化过硫酸盐体系预处理污泥的效果。通过对EPS降解程度和污泥脱水性能的测定,发现α-Mn2O3/PMS体系对于污泥EPS有最佳的催化氧化效果,该体系可以氧化降解初始污泥25.8%的EPS。相比于只加入过硫酸盐,α-Mn2O3可以显著提升EPS降解和污泥脱水的效果。相比于PDS,过硫酸盐中的PMS可以更有效地将EPS分解成小分子有机物,减小污泥粒径,增加污泥混合液的黏性,因此,本研究采用离心脱水的方式,应用α-Mn2O3/PMS体系进行污泥预处理。此外还发现制备的α-Mn2O3比普通Mn2O3催化性能更好。α-Mn2O3/PMS体系降解EPS的量比Mn2O3/PMS体系提高了36.5%,在污泥脱水性能上也比后者提高了30%左右。其次,基于α-Mn2O3/PMS体系系统研究了催化剂和氧化剂投量对于污泥预处理效果的影响。发现污泥EPS被降解的程度和脱水性能随着α-Mn2O3和PMS投量的增加而逐步提高。并辅以经济性的角度确定了0.18 mmol/g VSS的PMS和0.12mmol/g VSS的α-Mn2O3为该污泥氧化体系的最佳投药量,在该条件下EPS被降解了31.6%,污泥脱水效果也有相应明显的提高。最后从高级氧化技术的角度分析了α-Mn2O3/PMS体系氧化污泥的机理。污泥氧化体系中存在的活性氧物种（ROS）包括硫酸根自由基(SO4·-)、羟基自由基（·OH）、单线态氧（~1O2）和超氧自由基(O2·-)。其中SO4·-和·OH为主要作用ROS;催化剂α-Mn2O3表面存在的羟基基团（-OH）可以与溶液中的PMS相结合,提供作用位点,作为中间态物质激活PMS发生氧化还原反应。α-Mn2O3内部的锰价态循环(Mn3+/Mn4+)可以为氧化体系提供电子转移的基础,促使PMS中过氧键断裂,产生富有竞争力的ROS,从而降解污泥中的EPS,促进脱水效能的提高。本研究优化比选出了α-Mn2O3/PMS体系用于污泥的预处理,通过对污泥胞外聚合物（EPS）的降解程度和污泥脱水性能两个方面的探讨,评价其在污泥预处理中的应用效果并优化了药剂投量,探究了体系氧化降解污泥EPS的机理,从而丰富和补充了过硫酸盐预处理污泥的方法和机制。