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短链脂肪酸(short chain fatty acids, SCFAs)是最易微生物利用的有机物之一,通过超声水解联用优化释放污泥中的SCFAs,一方面可以减少污水处理厂的废弃污泥的产生量,另一方面释放的SCFAs回用到污水处理厂生化段后可缓解由于进水低碳高氮磷而导致运行状况不佳问题,达到提高污水厂运行效果和实现废弃污泥减量化的双赢目的。本文首先通过单独采用超声波破解释放污泥中的SCFAs,并改变污泥浓度、超声时间、声能密度等工作参数考察不同条件下污泥中SCFAs的释放情况,结果表明：污泥SCFAs的释放量随超声时间、声能密度及污泥浓度的提高而增加；但过高的超声时间及声能密度下SCFAs释放减缓。在超声波能耗相同时,低声能密度、长超声时间的工作条件下污泥SCFAs释放量高于高声能密度、短超声时间工作条件下。影响污泥SCFAs释放的超声波参数依次为超声时间>声能密度>污泥浓度。最佳工艺参数为超声时间80min、污泥浓度10g·L-1、声能密度0.5W·mL-1,此条件下SCFAs释放量为197.0mg·L-1,但不足COD释放量的10%,污泥中释放的SCFAs以乙酸及丙酸为主,有利于生物再利用。为了得到更高的SCFAs含量,本文通过超声波技术与水解酸化技术联合作用,提高SCFAs生成量,并通过改变超声波工作参数,优化污泥中易水解组分(easy-hydrolysis components, EHCs)释放,以利于超声后污泥水解及SCFAs的生成。结果表明：污泥中EHCs释放量随超声时间、声能密度及污泥浓度的提高而提高,所释放的EHCs以糖为主,但当声能密度>0.6W·mL-1时EHCs释放量上升变缓。在相同能耗下,长超声时间、低声能密度的超声波工作条件下所获得的EHCs高于短超声时间、高声能密度工作条件下,影响污泥EHCs释放的超声波参数依次为超声时间>污泥浓度>声能密度。最佳EHCs释放条件为超声时间100min、污泥浓度8g·L-1、声能密度0.6W·mL-1, EHCs最大释放量为5112mgCOD·L-1,其中糖类占54.4%。剩余污泥超声波破碎中自由基效应及热效应对SCFAs释放影响均不显著,机械效应起最主要作用,高声能密度条件下超声波仪输出效率降低。对超声后污泥进行水解,优化水解参数条件提高SCFAs生成量,结果表明：污泥接种情况、温度、振荡速度均会对污泥水解有影响,接种5%厌氧污泥、水解温度为25℃、振荡速度为100rpm条件下最有利于SCFAs的生成,最佳水解时间为16h,最大SCFAs产生量为1523.0mg·L-1, COD当量为1979.4 mg·L-1。随着水解过程进行,超声污泥中各组分发生变化,还原糖、总糖及氨基酸转化为SCFAs,但长时间水解后,SCFAs被微生物利用,随其他组分一起下降。研究结果表明,通过超声波技术与水解酸化技术联合使用能有效释放并生成有利于生物利用的SCFAs,对剩余污泥的减量化、资源化有重要指导意义。