目前，有多种tigao污泥资源化利用的污泥预处理技术，如超声波、酸碱处理或热水解等，其进行细胞破壁释放有机质，并作为碳源利用或tigao厌氧消化效率.，但受到高能耗、高化学品用量、腐蚀性的限制，大规模应用较为困难。因此，探寻一种低能耗、工艺简单的污泥破壁方法刻不容缓。利用电场进行的污泥处理，如电渗透和高压脉冲电场（ＰＥＦ）技术，近年来有所发展。电渗透主要应用于污泥脱水，该技术不会破坏污泥细胞壁，使脱水后污泥有机质损失较少；ＰＥＦ技术是利用脉冲电场破坏或致死生物细胞或基本单元的技术，广泛应用于食品行业.。在污泥破壁预处理领域属于新兴技术，国外已有相关研究，而国内仍处于探索阶段。Ｌｅｅ等的研究表明，ＰＥＦ预处理污泥能够强化厌氧水解速率；Ｋｉ等使用进行预处理污泥，发酵后挥发性脂肪酸的积累tigao了２.６倍；国内研究者主要对碳源利用和厌氧消化方面作了效果验证，未对ＰＥＦ预处理污泥技术的影响因素以及优化参数tigao处理效果方面进行探究。
ＰＥＦ技术的运行参数是控制污泥破壁效果的关键。本研究为进一步tishengＰＥＦ技术在污泥破壁领域的处理效果，并释放更多有机物供后期的资源化利用，对不同控制参数的影响及试验效果tisheng进行深入探究，为实际应用提供科学指导依据。
１、材料与方法
１．１ 试验泥质
本试验所用的剩余污泥取自河北省某城镇污水处理厂，具体泥质情况如表１所示。
该城镇污水处理厂进水为城区的生活污水。浓缩池的污泥主要是剩余活性污泥，包含少量的初沉污泥，污泥的有机物含量较高，污泥浓度高，颜色呈黄褐色。
１．２ 试验装置与方法
试验装置如图１所示，试验电极为同轴电极，污泥泵处理liuliang为３ｍ３／ｈ，同轴电极外电极尺寸为φ８０ｍｍ×７００ｍｍ，内电极尺寸为φ４０ｍｍ×４００ｍｍ，高压脉冲电源为实验室特种电源，型号为ＴＲＥＫ３０２０Ａ，检测波形的示波器为美国泰克示波器型号为ＴｅｋｔｒｏｎｉｘＡＦＧ３０５２Ｃ。
试验时，通过污泥泵将储泥槽的污泥打入同轴电极装置中，高压脉冲电源作用于电极，通过产生的电场将污泥进行破壁处理，处理后的污泥由出口排至储泥槽。本试验主要通过调节电场强度、频率、占空比和波形这４个参数考察其对试验的效果。试验取泥０.１ｍ３，连续运行２ｈ，参数控制如下：电场强度为０～３０ｋＶ，频率为５０～５００Ｈｚ，占空比为１０％～５０％，输出波形为方波、正弦波、三角波。高压脉冲电场反应器中的污泥，每隔１５～３０ｍｉｎ取出５０ｍＬ的水样，每次取３组，离心后进行ＳＣＯＤ（溶解性ＣＯＤ）的分析。试验使用离心机型号为飞鸽ＫＡ－１０００，转速为３４００ｒ／ｍｉｎ，离心时间为２０ｍｉｎ。
１．３ 分析方法
试验中细胞的破壁程度以ＳＣＯＤ溶出的含量表征，ＳＣＯＤ使用０.４５μｍ滤膜过滤后，使用连华ＣＯＤ测定仪分析；ＴＮ使用过硫酸钾氧化－紫外分光光度法分析；ＴＰ使用钼锑抗分光光度法分析；ｐＨ使用ＭＥＴＴＬＥＲｐＨ计分析。
２/结果与讨论
２．１ 电场强度对破壁效果的影响
相关研究中.提到，电场强度增强有利于处理效果的tisheng，本试验在实际运行过程中通过调节电压值对电场强度进行控制，分别选取两组电压为８ｋＶ与３０ｋＶ，验证其对应电场强度为３.２ｋＶ／ｃｍ和１２ｋＶ／ｃｍ的结果，并与不加电场（空载）试验进行比较。在方波波形、占空比为５０％，频率未为５０Ｈｚ条件下，测得上清液中ＳＣＯＤ随时间的变化趋势如图２所示。
空载试验主要探究反应装置对污泥的物理磨损引起有机物的释放情况。由图２可知，ＳＣＯＤ含量随着电压（场强）的增加而tigao，空载试验增幅为３４.５％。这是因为剩余污泥中具有能源释放潜力的有机物大部分存在于污泥絮体以及微生物的细胞膜（壁）内部原生质中.，因物理作用能够打碎少量的菌胶团，释放出一小部分的有机物。８ｋＶ电压下，ＳＣＯＤ增幅为９３.３％；３０ｋＶ电压下，ＳＣＯＤ增幅为２４３.５％，分别达到空载试验和８ｋＶ下的８.６倍和２.６倍。说明，电场强度的增加有利于ＳＣＯＤ的释放。试验将在电压３０ｋＶ即电场强度为１２ｋＶ／ｃｍ的基础上，分析其他因素对污泥破壁效果的影响。
２．２ 频率对破壁效果的影响
电场强度在１２ｋＶ／ｃｍ、占空比为５０％、方波条件下，将频率调至５０、５００Ｈｚ，分析频率对污泥破壁效果的影响，图３为高压脉冲电场处理１２０ｍｉｎ后，ＳＣＯＤ、ＴＮ、ＴＰ含量的变化情况。
由图３可知：初始ＳＣＯＤ、ＴＮ、ＴＰ含量分别为４９.６、２８.４、１０.３ｍｇ／Ｌ，频率５０Ｈｚ处理后的ＳＣＯＤ、ＴＮ、ＴＰ的含量为１７３.１、３５.０、２０.６ｍｇ／Ｌ，ＳＣＯＤ增幅为２４３.５％；频率５００Ｈｚ处理后的ＳＣＯＤ、ＴＮ、ＴＰ的含量为９７.８、３７.５、２２.９ｍｇ／Ｌ，ＳＣＯＤ增幅为９７.１％。随着频率的升高，ＴＮ、ＴＰ随之升高，而ＳＣＯＤ含量下降，另外试验过程中在５００Ｈｚ条件时出现“嘶嘶”声响，这可能是因为电极之间产生了放电现象，放电后产生的强氧化性物质将ＳＣＯＤ降解，导致ＳＣＯＤ含量下降。相关资料.表明，两极间所加电压为一定值时，频率的升高会击穿绝缘介质产生放电。放电过程会产生大量的羟基自由基等，对有机污染物具有优良的去除效能。
试验结果表明：污泥破壁效果受频率影响，频率的增大有利于ＴＮ、ＴＰ的释放，这是由于电场强度一定时，频率增大延长了电场作用时间，有利于tigao破壁程度。但在电场强度一定的条件下，频率升高到一定值时可能引起放电现象，降低ＳＣＯＤ的含量。
２．３ 占空比对破壁效果的影响
在电场强度为１２ｋＶ／ｃｍ、频率为５０Ｈｚ的方波条件下，将占空比分别调节至１０％、３０％、５０％，分析占空比对污泥破壁效果的影响，占空比是在一串理想的脉冲序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。试验经预处理１２０ｍｉｎ，ＳＣＯＤ含量的变化如图４所示。
由图４可知：不同占空比下的ＳＣＯＤ释放效果相差明显，占空比为１０％时的ＳＣＯＤ从５１.７ｍｇ／Ｌ增长到２５７.９ｍｇ／Ｌ，增幅为３９８.８％；占空比为３０％时的ＳＣＯＤ从５２.６ｍｇ／Ｌ增长到２００.１ｍｇ／Ｌ，增幅为２８０.４％；占空比为５０％时的ＳＣＯＤ从４９.６ｍｇ／Ｌ增长到１７３.１ｍｇ／Ｌ，增幅为２４８.５％。理论上来讲，占空比越高，正脉冲在总周期的时间比例越大，正脉冲的持续时间越长，对tigao破壁效果有利。试验结果表明，占空比越低，ＳＣＯＤ的含量越高，污泥破壁效果越好，得出占空比在１０％左右的条件下，污泥破壁效果好。这可能是由于缩小占空比后的脉冲上升和下降的时间更短，作用于细胞壁的能量也更为集中。