结果表明：在最佳超声波条件下，消化10 d后消化污泥的VSS 去除率达到40． 14%，高出对照污泥20%，同时释放出大量可溶性物质，说明该超声参数对污泥消化效率有明显的促进作用． 超声波-缺氧/好氧消化过程中，超声污泥和对照污泥的EPS 组分占总量的比例基本相同，表明超声波促进污泥消化不会引起各组分所占比例的改变． 污泥的酶活性随消化时间的增加呈现先增加后减小的变化趋势，消化第4 d 达到峰值． 消化前5 d，超声污泥的蛋白酶活性大于对照污泥，由于蛋白酶活性的增加和生物反应速度的加快，增加的可溶性物质被大量降解，有机物降解比例提高，因此，超声污泥的VSS 去除率大于对照污泥． 而脱氢酶活性的变化趋势与对照污泥基本相同，其变化趋势不能用于表征超声波对消化过程的促进作用． 污泥的活菌数同样呈先增加后减少的变化趋势，但活菌数的测定方法存在较大误差性，其变化趋势有待进一步的验证．

   缺氧/好氧消化工艺是在传统好氧消化工艺基础上发展而来的，是污泥减量化生物处理的有效手段之一( Frigon et al．，2007; Al-Ghusain et al．， 2002;Daigger et al．， 2000) ． 而超声波因其在细胞破碎方面具有高效、稳定、清洁等优点，并可在污泥处理中提高污泥的活性和可降解性能( Jin et al． ，2009; 李欢等，2007; 龙腾锐等，2007) ，因而近年来在污泥消化领域备受关注．

   目前，人们主要利用超声波对污泥进行预处理来改善污泥的厌氧或好氧消化性能( Mohammed et al． ，2009; Sangave et al． ，2007; Liet al．，2009; 蒋建国等，2008; Ding et al． ，2006) ，尚未对超声波促进缺氧/好氧消化的机理进行研究．根据超声波对污泥破解的机理和污泥缺氧/好氧消化效果，课题组前期将超声波处理与缺氧/好氧消化衔接进行试验，结果表明，将超声波应用于污泥缺氧/好氧消化是可行的( 童文锦等， 2010) ．在废水生物处理系统中，胞外聚合物( EPS) 是在一定环境下由活性污泥中微生物分泌的附着于微生物细胞壁上的大分子有机多聚物，主要由蛋白质、多糖组成，伴随有少量的腐殖酸、糖醛酸和核酸( Houghton et al． ，2002; Elisabeth et al． ，2004) ． EPS普遍存在于污泥絮体内部及表面，占污泥总有机物的50% ～ 90%，EPS 的组成及其数量的大小会影响絮体表面的性质，进而影响到污泥的形成及形态保持． 微生物基团分泌的酶活性能直接反映出微生物的活性，其中，脱氢酶是微生物细胞内产生的与一系列氧化分解过程中脱氧反应有关的氧化还原酶，在很大程度上反映了活性微生物量及其对有机物的代谢能力( 赵连梅等，2009; 安立超等，2008) ． 另外，蛋白质是污泥中有机组分含量最高的物质，必须被蛋白酶水解为小分子后才能被微生物利用，因此，蛋白酶的活性也会直接影响到有机物的去除和污泥的减量． 而超声波处理能促进各种受絮体束缚的胞外酶的释放，有助于污泥中大分子有机物的生物代谢( 诸一殊等， 2008) ． 同时，大量研究表明，EPS在活性污泥的生物除磷、絮凝性、沉降性及脱水性等方面起着至关重要的作用( Yu et al． ，2009; Liet al．， 2007; Yang et al． ，2009; Shao et al． ，2010; 周健等， 2008) ． 目前，有关酶活性在表征超声波促进污泥缺氧或好氧消化性能方面的研究较多，但尚未有人对超声波-缺氧/好氧消化过程中污泥EPS 组分所占比例和酶活性进行研究．

  因此，本研究采用前期试验得到的最佳超声波条件与缺氧/好氧消化衔接，分析超声波－ 缺氧/好氧消化过程中污泥EPS 组分和相应溶出物占总量比例的变化趋势，以及酶活性和活菌数的变化，以期为超声波－ 污泥缺氧/好氧消化这项污泥减量工艺的推广应用提供理论支持．

  低强度超声辐射可引起污泥絮体分散，使在絮体中的异养菌细胞从菌胶团中被释放出来; 多次超声波作用虽然可以使絮体进一步破碎，但同时会引起一些细菌细胞损伤，使部分细菌死亡． 本试验消化0 ～ 4 d，絮体破碎释放细菌速度远大于部分菌体死亡速度，表现出活菌数大量增加． 丁文川( 2006)研究认为，超声波引起污泥中细菌致死的可能原因是超声辐射导致细菌生物酶失活，使细菌无法进行正常的生理代谢而死亡，因此，超声污泥在消化后期的酶活性及活菌数均迅速下降． 但结合3． 1 节试验结果，VSS 逐渐减少，去除率增大，而超声污泥的活菌数在0 ～ 4 d 急剧增大，而后又大幅降低并逐渐维持稳定，两者不具备显著的相关性． 研究认为，这可能与活菌数的测定方法( 平板菌落计数法) 有关，该方法存在较大的误差性，如果用其他的分子生物学方法，其相关性可能不同，有关活菌数的变化趋势及原因有待进一步的研究．

结论( Conclusions)：

1) 超声波-缺氧/好氧消化过程中，超声污泥和对照污泥EPS 各组分占EPS 总量的比例呈一致的变化趋势，而且所占比例大小基本相同，这表明超声波促进污泥消化的作用不会引起EPS 各组分所占比例的改变．

2) 污泥的酶活性随消化天数的增加呈现先增加后减小的变化趋势，消化第4 d 达到峰值． 消化前5 d，超声污泥的蛋白酶活性大于对照污泥，由于蛋白酶活性的增加和生物反应速度的加快，增加的可溶性物质被大量降解，有机物降解比例提高，因此，超声污泥的VSS 去除率大于对照污泥． 到了消化后期，由于多次超声作用，酶活性严重失活甚至大量细胞被破坏，此阶段超声污泥的酶活性低于对照污泥．

3) 超声污泥的脱氢酶活性变化趋势与对照污泥基本相同( 前5 d 稍大于对照污泥，最大值出现的时间不同) ，如按总活性计算，对照污泥可能还要大于超声污泥． 脱氢酶活性的变化趋势不能用于表征超声波对消化过程的促进作用．

4) 污泥的活菌数呈先增加后减少的变化趋势，超声污泥的活菌数在消化0 ～ 4 d 急剧增大，而后又大幅降低并维持稳定，对照污泥的变化幅度不大．其中，超声污泥的最大活菌数为5． 3 × 105CFU·mL － 1，约为对照污泥的2． 3 倍，但活菌数的测定方法存在较大误差性，其变化趋势有待进一步的验证．