活性污泥法在污水处理领域的广泛应用,大量剩余污泥随之产生。剩余污泥因含水率高、量多、体积大及成分复杂等因素而极具二次污染风险,已成为影响环境、造成环境危害较为严重的污染物之一。本文在综述污泥处理处置各种技术现状的基础上,选择缺氧/好氧消化工艺对污水处理厂污泥进行减量稳定化处理；通过粉煤灰、硅藻土调理剂及生石灰对污泥调理效果的对比,选择采用粉煤灰对消化污泥进行调理脱水,考察缺氧/好氧消化结合粉煤灰物化调理的污泥减量与调理脱水耦合技术对城镇污水处理厂剩余污泥的处理效果。本课题通过对城镇污水处理厂剩余污泥的好氧消化、缺氧/好氧消化及调理脱水研究,主要得到如下结论：(1)连续曝气的传统好氧消化工艺(CAD工艺),当维持污泥混合液溶解氧值(DO值)达6.0mg/L以上,污泥停留时间(SRT)为12d即可实现MLVSS的降解率达到40.0%以上,满足城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中有关污泥有机物降解率的要求。且CAD工艺运行过程中,污泥MLVSS的变化趋势和污泥脱氢酶活性(DHA)存在显著正相关。通过MLVSS降解情况及DHA变化情况的两方面考察,可以较为准确地对污泥稳定化程度进行判断。(2)传统好氧消化工艺,污泥中微生物发生水解氧化,菌体细胞破裂,大量营养元素将在消化液中释放并累积(尤其N、P元素),且消化液酸性较大。因而当采用CAD工艺,在污泥得到减量稳定化处理同时应注意消化上清液的有效治理。(3)试验条件下不同曝气方式对污泥的降解存在一定影响。从污泥的降解情况来看,缺氧/好氧消化工艺(A/AD工艺)相对逊于CAD工艺,而考虑动力消耗,为满足MLVSS降解率大于40%的要求,A/A (anoxic/aerobic)为4/4、8/8、12/12的A/AD工艺分别要比CAD工艺节省能耗25.0%、25.0%及33.3%。A/AD工艺好氧、缺氧环境交替产生,硝化、反硝化作用在同一反应系统内进行,污泥在得到减量稳定化处理的基础上,有效降低N元素在消化液中的积累(TN在相应消化液中的累积量A/AD工艺基本相当于CAD工艺的60%),可减轻消化液的脱氮压力,同时由于硝化、反硝化作用的碱度互补,使消化液pH值能大致维持中性水平。(4)常温下对原污泥进行调理,当采用粉煤灰、生石灰、硅藻土调理剂对污泥进行调理时,其最佳投配比(调理剂/干泥)分别为100%,50%和100%,调理污泥最适重力沉降时间为90min。采用挤压式机械脱水,以粉煤灰和生石灰作为调理剂,宜控制外加压力为0.5Mpa,以硅藻土调理剂用于污泥的调理,外加压力为0.6Mpa较为合适,且在最适外加压力条件下,压滤作用时间持续90s为宜。(5)在提高污泥的沉降性能及脱水性能方而,三种调理剂的作用效果大致为：生石灰>粉煤灰>硅藻土调理剂。作为一种工业固体废物,粉煤灰调理对污泥沉降性能的提高略不及生石灰,但其改善污泥脱水性能的效能基本等同于生石灰。(6)消化过程,细菌胞外聚合物(EPS)的水解及内源呼吸阶段絮体解体,污泥的平均粒径减小,消化污泥的沉降性能明显劣于原污泥,上清液浊度、粘度值大幅上升。另一方面,消化过程微生物菌体溶胞水解,释放的胞内水分可在机械脱水过程部分挤出,在相同压滤条件下(0.5Mpa),消化污泥单位干泥所带水分小于原污泥单位干泥所带水分量,消化污泥的机械脱水性能相对较好。此外通过粉煤灰调理作用可增加消化污泥水分量的脱除,粉煤灰对消化污泥调理的最佳投配比(调理剂/干泥)为100%。