市政污泥是污水处理的副产物，由于其具有高度的亲水性，因此能否实现深度脱水对后续处置至关重要。本论文研究了芬顿试剂与骨架构建体（简称F-S复合调理剂）对污泥脱水性能的影响规律及机理，主要包括以下内容：1. F-S复合调理剂的初步筛选及优化实验研究以比阻为过滤性能的评价指标进行系列单因子实验，同时考查相应的沉降性能。在此基础上，以CST、脱水泥饼含水率为评价指标，进行表面响应法（RSM）系统优化实验。结果表明，选用水泥、石灰作为骨架构建体的F-S复合调理剂能明显改善污泥的过滤性能，一定程度上改善污泥的沉降性能，降低各组份投加量。基于RSM的小试脱水实验模型相关性好，泥饼含水率最低可达49.5%±0.5%，此时优化投加量为：Fe²⁺33.8mg/g DS（Dry Solids，即污泥干基质量），H₂O₂40.3mg/g DS，水泥350.0mg/g DS，石灰450.0mg/g DS。Fe²⁺、H₂O₂、水泥、石灰投加量之间存在交互作用，且四个因素对含水率的线性效应均显著。2. F-S复合调理剂对污泥改性作用的机理探讨将污泥进行真空抽率脱水，原污泥（未经任何调理）中90%的有机物残留在泥饼中；而采用F-S复合调理剂调理后，80%左右的有机物残留在泥饼中；芬顿试剂、水泥、石灰都能有效降低原污泥的COD含量。对原污泥及F-S复合调理污泥进行了蛋白质、多糖含量、粒径分布、TEM、SEM、光学显微镜等对比分析测试研究。实验结果表明，原污泥以菌胶团形式存在，表面呈板片状，絮体被包裹成团；经芬顿氧化后，有机物被破坏，胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances，简称EPS）溶解、大面积板片状结构消失，出现孔洞，污泥絮体分散成较小的颗粒，且表面凹凸不平；再经水泥及石灰调理后，微生物细胞衰老死亡明显，无机物质的水化产物形状不规则，镶嵌、刺入微生物细胞中，促进絮体进一步减小的同时，在泥饼中形成刚性骨架结构。F-S复合调理剂中强氧化性的芬顿试剂及坚硬的骨架构建体在污泥调理过程中有效地破坏了胞外聚合物的絮体结构，改变了细胞水的结合状态，对提高污泥脱水性能具有较好的协同作用。3. F-S复合调理剂应用的初步经济、环境效益分析通过经济成本、环境效益估算，F-S复合调理剂价格一般低于80元/t含水率80%的污泥，具有经济可行性。采用污泥深度脱水处理处置一体化技术，对于处理量为10×10⁴m³/d的污水处理厂而言，每日COD排放减量可达5.52t，若采用焚烧后续处理，则日碳排放量可减少26.06t，若采用填埋后续处理，日碳排放量可减少5.61t。即本技术有利于COD及CO₂的减排，具有良好的环境效益。综上所述，F-S复合调理剂能显著改善污泥脱水性能。本论文对其作用机理的探讨成果充实了污泥深度脱水的理论体系。论文中提出的低成本、低排放的污泥深度脱水、处置一体化技术对实际工程运用具有一定的指导和借鉴意义。