城市污水处理厂污泥成分复杂、含有大量的有毒有害物质,极易给环境带来二次污染。我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)明确规定污泥应进行稳定化处理。然而,由于技术、经济等方面原因,我国具有污泥稳定处理设施的污水处理厂很少,污泥大多经浓缩脱水而直接外运填埋。但是,随着环保法规的日益严格和执法力度的日益加大,污泥的稳定化处理势在必行。因此,寻求一种处理成本低、运行效果好、操作简单、易于管理的污泥稳定化技术具有深远的意义。　　 生物消化法处理成本低、运行可靠,是目前常用的污泥稳定化方法。但传统的生物稳定法具有处理时间长、设施占地大、处理效率低等缺点,在一些用地紧张的大中城市应用存在建设成本高、征地困难等问题。为解决这一难题,本课题在大量前期研究的基础上提出采用电化学方法对污泥进行预处理,实现提高后续污泥好氧消化工艺处理效率、节约单位污泥稳定化处理设施的占地面积的目的。围绕这一主题,首先通过研究极板间距、反应时间、电功率等工艺参数对污泥电化学处理效果的影响,得到最佳的电化学处理工艺参数,并通过污泥的好氧消化实验来验证污泥的电化学预处理效果。另外,通过添加尿素、Fenton试剂等进一步强化污泥的电化学预处理效果,考察不同的预处理方法对污泥好氧消化性能的影响。并通过扫描电镜、红外光谱仪等手段分析污泥电化学处理前后的污泥性质,探讨污泥电化学预处理提高其好氧消化性能的机理。本课题得出的研究结果主要有:　　 (1)以网状RuO2/Ti电极板为电极进行污泥的电化学处理,最佳的工艺参数为:极板间距为2.0cm,电解时间为30min,电功率为5W,污泥pH为10。在上述条件下对污泥(污泥浓度约12.9g/L)进行电化学预处理,并通入气流(曝气量为0.78～42.80m3/h·m3)曝气搅拌,处理后污泥VS和VSS的去除率分别是2.75％和7.87%,SCOD值由原来的44mg/L上升至348mg/L,TN、TP和NH4+-N等指标也均有所上升。　　 (2)与原污泥相比,电化学预处理后的污泥有较好的好氧消化性能。好氧消化17.5d时,其VSS去除率达39.59%,而未经电解处理的原污泥达到同样的去除率则至少需要23.5d。可见,电化学预处理可使污泥减少6天的好氧消化时间消化时间。　　 (3)添加尿素可以强化污泥的电化学预处理效果。当尿素投加量为1.0g/L时,污泥的VSS去除率为12.31%;在随后的好氧消化实验中,投加尿素条件下电化学预处理污泥达到稳定化要求需要16天,比原污泥好氧消化时间缩短8天。　　 (4)添加Fenton试剂对污泥的电化学预处理有很好的强化效果。Fenton反应联合电化学法预处理Fenton反应的最佳参数为:污泥初始pH3,n(H2O2/Fe2+)10,H2O2投加量1.00g/L,反应时间60min。添加Fenton试剂条件下电化学预处理方式可将污泥的好氧消化时间由24天缩短为12天。　　 (5)分析电化学预处理前后污泥上清液性质、固体热稳定性、污泥细胞的形貌特征和红外光谱性质发现,电化学预处理强化污泥的好氧消化性能的机理在于电化学法可以破解微生物细胞、降解污泥中蛋白质和糖类等有机物质和溶解部分有机物,提高污泥的可降解性。