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污泥脱水处理是污泥减量化和为后续处置创造条件的关键步骤。以氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌为基础功能菌的生物沥浸法已被证实是提高污泥脱水性能的有效途径,然而生物沥浸法存在污泥脱水效率不高和反应时间长的缺点,限制了其应用发展,有必要进一步提高生物沥浸法的效率。本文探究了超声耦合生物沥浸技术提高污泥脱水性能的可行性。通过分析污泥特性和胞外聚合物（Extracellular polymeric substances,简称EPS）变化,揭示耦合技术的作用机理。同时,市政污泥中存在大量的抗性基因（Antibiotics resistance gene,简称ARG）,其大量累积会限制污泥后续资源化利用,因此有必要研究超声耦合生物沥浸处理过程对去除ARGs的协同效果。本文以污泥中最广泛存在的四环素基因（Tetracycline gene,简称tet）和磺胺基因（Sulfanilamide gene,简称sul）为代表,研究了耦合处理过程对ARGs绝对丰度和相对丰度的影响,通过高通量测序分析了处理过程污泥微生物群落的变化,并利用Spearman相关性检测tet和sul的潜在宿主。最后,通过超高压压滤系统验证超声耦合生物沥浸技术的工程应用前景,并分析泥饼的毒性以及经济成本,评估泥饼的潜在农用价值。研究结果表明,与单独生物沥浸处理相比,超声耦合生物沥浸可进一步提高污泥的脱水性能,且缩短了12.5%的反应时间。在超声密度为0.08 W/m L,超声时间为8 s,生物沥浸时间为42 h,Fe2+浓度为2.4 g/L,S0浓度为2 g/L时,与原始污泥比,污泥比阻（Specific resistance of filtration,简称SRF）值下降了84.95%。污泥特性和EPS的分析结果表明,超声处理导致污泥表面的EPS剥落。由于失去了EPS的保护,污泥原生细菌在生物沥浸过程中更快、更直接地受到生物酸化和生物氧化的影响,更多的蛋白质和多糖被有效降解或释放到EPS的外层。因此,经过超声耦合生物沥浸处理后污泥能释放出更多的水分,从而极大改善了污泥的脱水能力。污泥ARGs的试验结果显示,超声耦合生物沥浸处理在增强污泥脱水性能的同时有协同去除ARGs的作用。经耦合处理后污泥细菌的多样性和数量大幅度下降。sul和tet的各种基因亚型绝对丰度降幅分别在1.56～1.58和0.34～1.23个对数单位。处理后sul基因的相对丰度减少,而tet基因则有所增加。Spearman相关性检测结果表明变形菌门是sul基因的主要携带者,而tet基因的主要携带者是变形菌门和厚壁菌门。超高压压滤系统的试验结果表明,超声-生物沥浸-氧化钙调理联合超高压压滤可实现污泥深度脱水,污泥水分去除率高达87.01%,比生物沥浸-氧化钙高出12.33%;泥饼含水率低至49.94%,比生物沥浸-氧化钙处理降低16.1%。同时,脱水泥饼毒性评估结果显示耦合处理后的脱水泥饼具有良好的农用价值,泥饼重金属含量远低于农用标准的限值,且其白菜发芽指数大于80%。最后,经济分析结果表明该工艺是一个经济有效的实现污泥深度脱水的方法,其成本比聚丙烯酰胺处理和芬顿处理成本分别降低了50.08%和8.73%。综上结果表明,超声耦合生物沥浸处理工艺能有效提高污泥脱水性能并协同削减抗性基因,具有一定潜在推广应用价值。