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近年来,随着生物质热解技术的发展,生物质热解加工产业的规模逐渐扩大,随之产生的大量木醋液还没有得到充分的利用。污水处理技术的发展改善了生活污水处理的状况,但传统活性污泥法的处理效果已经难以满足日益严格的环境标准的要求,改善活性污泥法的处理效果对于减轻水环境污染具有重要的意义。木醋液中复杂的有机成分能促进活性污泥中某些微生物的生长,并提高其活性。本文从木醋液对活性污泥法的污染物去除效果和污泥性能的影响出发,研究了木醋液主要组分对活性污泥法处理生活污水的影响机制、木醋液对活性污泥法动力学及污泥活性的影响机制以及木醋液作用下胞外聚合物影响活性污泥法处理效果的机制,并对包括木醋液投加浓度在内的工艺条件进行了优化,以期为生物质热解木醋液提供新的利用途径,为改善活性污泥法的处理效果提供新的方法。本文首先通过将两种生物质热解木醋液（1#和2#）投加于序批式活性污泥法（SBR）系统和连续运行活性污泥法系统处理生活污水的实验,研究了木醋液对污染物去除效果和污泥性能的影响。结果表明,稀释1000倍的木醋液能明显改善活性污泥系统对生活污水和模拟生活污水中化学需氧量（COD）、总氮（TN）、氨氮（NH3-N）和总磷（TP）等污染物的去除效果。木醋液使活性污泥量增大,并对污泥的絮凝、沉降和脱水性能产生了不利影响。在系统长期运行的过程中,活性污泥量持续增大,污泥的絮凝和脱水性能逐渐好转。其次,以乙酸、苯酚和羟基丙酮代表木醋液中的酸、酚和酮,研究了木醋液主要有机组分的浓度、比例和交互作用影响SBR系统处理效果的机制,并进行了混料实验设计和组分配比优化。结果表明,单组分中,乙酸对提高有机物、含氮和含磷污染物的去除率效果最好;二组分中,乙酸-苯酚对提高有机物的去除率效果最好,乙酸-羟基丙酮对提高含氮和含磷污染物的去除率效果最好。主要有机组分的交互作用对出水的TP浓度有明显的影响,对五日生化需氧量（BOD5）浓度的影响比对COD强,对NH3-N浓度的影响比对TN强。组分优化得到的最优配比为:乙酸、苯酚和羟基丙酮的含量分别为12.73%、2.50%和1.86%,期望值为0.858。验证实验表明,预测结果比较可靠。然后,研究了SBR系统中污泥增长和污染物降解的过程,基于Lawrence-McCarty模型求解了污泥增长和基质降解的动力学参数;探讨了木醋液对微生物酶的活性、呼吸作用和含氮污染物降解活性的影响规律;并从活性污泥法动力学和污泥活性的角度研究了木醋液改善SBR系统处理效果的机制。结果表明,木醋液能使微生物的产率和内源代谢系数均增大,并使其产率增加更为明显,从而增大了系统的污泥量;使基质的饱和常数显著减小,最大比降解速率明显增大,并使污泥的脱氢酶活性、比耗氧速率、氨比氧化速率和亚硝酸盐比氧化速率均增大,从而使微生物降解转化基质的反应难度减低,提高了系统对污染物的去除率。随后,研究了木醋液对SBR污泥的胞外聚合物（EPS）及其主要组分蛋白质（PN）、多糖（PS）和脱氧核糖核酸（DNA）浓度的影响,并通过EPS浓度变化的规律探讨了木醋液影响活性污泥法处理效果的机制。结果表明,木醋液使EPS各组分浓度及各层浓度均增大,使PN/PS减小。EPS及其组分浓度的增大可增强污泥的吸附性能、加强疏水物质的传质、增大酶的浓度、增强对含氮和含磷污染物的吸收,从而增强系统对污染物的去除效果。PN和PS的浓度增大及PN/PS减小以后,静电作用和基团的疏水及亲水作用使污泥的絮凝、沉降和脱水性能变差。各层EPS中,LB-EPS对污泥性能的影响最显著,其浓度的增大也导致了污泥的絮凝、沉降和脱水性能变差。最后,研究了木醋液投加浓度与活性污泥法各工艺条件对SBR系统出水水质和污泥性能的耦合作用,并对自变量的数值进行了优化。实验拟合的模型都能很好地描述响应指标与自变量之间的关系。以出水污染物浓度最小为目标进行优化,得到的结果为:温度为32.76℃、pH为8.86、溶解氧浓度为3.28mg/L、污泥浓度为199.97mL/L,木醋液投加浓度为4.15μL/L,期望值为1.000。验证实验表明,预测结果比较可靠。在温度为20℃的条件下进行进一步优化,按优化后的方案估算,只需在活性污泥法处理生活污水的过程中增加少量投加木醋液的成本,即可通过降低出水污染物浓度取得较好的环境效益和经济效益。