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城市污水处理厂剩余污泥中含有大量蛋白质、糖类等有机物,具有潜在的利用价值。从剩余污泥中回收碳源,用于污水生物脱氮,既可使污泥减量,又可补偿污水处理厂的运行费用。抗生素抗性基因作为一种新型的环境污染物,大量累积在污水处理厂污泥中,具有潜在的生物风险。本文提出热碱解-水解剩余污泥处理工艺,考察了热碱解预处理对剩余污泥的破胞效果,考察了pH、反应时间和温度对污泥破胞的影响,以确定最适热碱解预处理条件。热碱解后,进一步对污泥进行水解,确定了获取挥发性脂肪酸的最适水解水力停留时间,阐释了水解过程的物质转化情况,讨论了热碱解-水解剩余污泥物质的利用及可行性;并进一步探究了热碱解预处理和水解过程污泥中的抗生素抗性基因浓度和丰度的变化,以及微生物群落的变化,初步评价热碱解-水解处理剩余污泥的生物风险。得到主要研究结果如下:（1）由单因素热碱解实验得出,最适的热碱解条件为:初始pH 11,反应时间1 h,温度70℃。在此条件下,热碱解剩余污泥上清液中SCOD、TP、TN、氨氮、蛋白质和糖类的浓度分别为11159.4 mg/L,491.1 mg/L,878.8 mg/L,169.1 mg/L,752.6 mg/L,621.2 mg/L。剩余污泥融胞率为40.3%。（2）热碱解预处理可有效促进污泥的水解。水解最适水力停留时间为24h,此时上清液中VFAs和SCOD浓度分别高于2400 mg/L和5800 mg/L。热碱解-水解反应约120h达到平衡,此时上清液中蛋白质和糖类的浓度稳定在130 mg/L和190 mg/L左右,其中,氮磷主要以氨氮和PO43-形式存在,NH4+-N/TN为89%,PO43-/TP为94%。（3）剩余污泥原泥中检测出了四环素类抗性基因（tetA,tetG,tetL,tetO,tetQ,tetW,tetX）和可移动基因元件intl 1,浓度范围为106-108 copies/g干污泥。热碱解对四环素类抗性基因具有明显的削减作用,削减量为1.2-2.3 log单位。但经过热碱解后,污泥离心底泥中仍然检测出有较高浓度的四环素类抗性基因,其浓度达到106 copies/g干污泥。表明热碱解后的污泥仍然具有很高的潜在生物风险。（4）抗性基因在热碱解-水解反应结束时出现反弹,其中tetL约增加了2.11 log单位,tetO,tetQ和tetW分别增加1.24,1.06和0.88 log单位。污泥直接水解过程所有抗性基因（tetA,tetG,tetL,tetM,tetO,tetW,tetX,intl 1）浓度均有降低,降幅为0.16-1.1log单位。热碱解-水解处理组intl 1和tetL、tetG表现为显著正相关（P<0.05）,直接水解组tetL,tetQ和intl 1表现为显著相关（P<0.05）。表明污泥中可移动基因元件intl 1和抗性基因结合的概率大,容易导致抗性基因的扩散和传播。（5）剩余污泥直接水解过程中门水平上的优势菌种为变形菌门、绿弯菌门,分别占比37.61%和19.69%。在属水平上,热碱解-水解过程优势菌种演变成Acinetobacter（不动杆菌属）,占比24.81%,而直接水解过程Litorilinea丰度明显上升,Acinetobacter（不动杆菌属）和Litorilinea更可能是携带和传播抗性基因的细菌。（6）水解过程KEEG代谢通路和COG功能基因的分析表明,Carbohydrate Metabolism（碳水化合物代谢）、Energy Metabolism（能量代谢）、Amino Acid Metabolism（氨基酸代谢）、Membrane Transport（膜运输）、基因信息处理（Genetic Information Processing）、Replication and Repair（复制和修复）是主要的代谢途径;Cellular Processes and Signaling（细胞过程及信号类）,Information Storage and Processing（信息存储及过程类）,Metabolism（代谢机制类）是水解过程中主要的功能基因。