剩余污泥含水率高、易腐烂、有恶臭、含有大量寄生虫卵与病原微生物，若处置不当，会引起二次污染。同时，剩余污泥也是一种有效的生物资源，富含碳、氮、磷等元素。因而，对剩余污泥进行减量化、无害化、资源化处理，回收污泥中有用物质，是污泥处理处置的主要方向。本文选用碱解-厌氧工艺处理剩余污泥，开展工艺研究，以便为碱解-厌氧的剩余污泥的减量和能源回收技术提供基础依据。厌氧产甲烷是一种有效的剩余污泥处理回收能源的方法，但反应周期长，产气率较低。为此，人们研发了许多预处理技术，其中碱解因其反应快、效果好、成本低等优势而受到关注，但碱解后的pH太高，不利于后续厌氧消化。为此，本文首先研究了传统碱处理中pH、污泥浓度、反应时间对碱解效果的影响，确定了最佳碱解条件为：pH12.5，污泥浓度20g/L，反应时间为1h；在此条件下，污泥的SCOD达到7582.8mg/L，SCOD/TCOD为25.23%，TS去除率为28.79%，VS去除率为36.88%。在前期实验的基础上，利用污泥的缓冲能力对碱解技术进行改进，提出了二级碱解新工艺。确定了二级碱解工艺条件为：碱解pH13.0，投加污泥与投加水的比例为1.75。通过连续循环试验确定了二级碱解的稳定性和效果。与传统碱解相比，二级碱解可减少单位污泥15.0%的秏碱量，且后续厌氧处理无需加酸调节pH；VS、TS去除率分别提高了26.78%和25%，达到44.3%和33.5%，含水率降到88.6%，使污泥体积缩小了78%，二级碱解工艺具有显著优势。将二级碱解离心分离，采用接种颗粒污泥厌氧实验对上清液进行厌氧消化，探明了pH、颗粒污泥接种量对厌氧消化效果的影响，确定了最佳反应条件为：无需调节进水pH，接种率为60%；在此条件下，产气周期为11.9h，甲烷产率为0.26m3/kgVS。二级碱解—厌氧消化工艺具有反应周期短、甲烷产量高、管理操作简单等优点，具有广泛应用的潜力与价值。