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我国污水处理过程主要面临两大难题：一是因低碳氮比导致的污水脱氮效果不佳，二是大量污泥无法得到合理处置的问题。利用污泥开发脱氮碳源能够实现污泥的资源化、减量化，同时利用超声波-碱联合破解污泥能够提高污泥产酸效果、降低成本。选取姚庄污水处理厂的污泥作为研究对象，采用低能量密度超声波、Ca(OH)2进行单独和联合破解实验，分析三种污泥破解方式的效果，探讨联合破解的最优条件。经研究发现：(1) Ca(OH)2能够促进污泥的破解，且抑制磷元素的释放。通过投加Ca(OH)2，污泥的pH升高，污泥破解程度增大，但是蛋白质的释放受到Ca2+的抑制。经0.04mol/L Ca(OH)2作用60min后，污泥破解率达到最大值，为7.48%。污泥经Ca(OH)2破解，上清液中总磷、正磷酸盐浓度均低于对照组。(2)低能量密度超声波能够促进污泥的破解，污泥破解过程中各溶出物浓度均随着超声波能量密度的增大和破解时间的延长逐渐升高。经能量密度为0.10W/mL超声波作用60min后，污泥破解率达到最大值，为5.39%。(3)超声波-Ca(OH)2联合可以大大提高污泥的破解效果，且污泥中磷的释放受到抑制。随着Ca(OH)2投加量的增加，污泥SCOD及上清液中蛋白质浓度均呈现先升高后降低的趋势，总糖浓度持续升高。当Ca(OH)2投加量为0.02~0.03mol/L时有机物溶出率达到最大值，具有较高的经济性。当超声波能量密度为0.10W/mL时， SCOD/TN和SCOD/TP的值较高，降低后续处理的压力。(4)当超声波声能密度为0.04W/mL，Ca(OH)2投加量为0.01mol/L时，经60min联合作用微生物活性提高，SOUR为0.294mg/(g·min)。当Ca(OH)2投加量超过0.03mol/L时，污泥活性迅速降低，接近于0。(5)联合破解污泥效果优于两种单独破解效果，污泥破解率与超声波能量密度(A)、Ca(OH)2投加量(B)、联合作用时间(C)满足三元二次方程方程：DD=-2.660-0.057A+484.738B-0.048C+0.441AB+2.233×10-3AC-0.088×BC+2.909×10-4A2-6055.000B2+2.117×10-4C2，且超声波与Ca(OH)2联合破解污泥过程中存在协同效应。