综述：迈向绿色高效的废弃活性污泥资源化与价值化预处理技术研究进展

这篇综述系统梳理了废弃活性污泥（WAS）通过厌氧消化（AD）实现资源化与价值化的最新预处理技术，重点探讨了射频技术等新兴方法的原理、效能及能量效率，填补了现有技术核心机制认知的空白，为开发可持续污泥管理方案提供了理论支撑。

　　

废弃活性污泥的复杂结构与挑战
废弃活性污泥（WAS）是污水处理过程中不可避免的副产物，其年产量在中国已达5333.2万吨。污泥颗粒由无机成分（如硅酸盐和重金属）和有机成分（如蛋白质和多糖）构成，其中细胞外聚合物（EPS）和细胞膜/壁形成的双重屏障严重阻碍有机质的释放，成为厌氧消化（AD）效率提升的主要瓶颈。

预处理技术的核心机制
现有预处理技术通过热效应（如热水解）、机械效应（如超声）、化学效应（如碱处理）、生物效应（如酶解）及电磁效应（如微波）破坏EPS和细胞结构。其中，射频技术因兼具非热效应和穿透能力成为新兴研究方向。不同方法的能量效率与溶解效能差异显著：高温预处理（>160°C）虽溶解率高但能耗达300–500 kWh·ton^-1，而超声（20–40 kHz）在低能耗（50–150 kWh·ton^-1）下可实现20–40%的有机质释放。

技术比较与优化方向
物理法（如机械破碎）设备成本高但无化学残留；化学法（如臭氧氧化）效率高但可能产生有毒副产物；生物法（如厌氧水解菌）环境友好但周期长。联合预处理（如热-碱协同）通过互补效应将溶解率提升至60%以上，但需平衡成本与可持续性。

未来展望
开发低能耗、高靶向性的预处理技术（如脉冲电场）是趋势，同时需建立统一的效能评估标准。此外，预处理对AD微生物群落和产物（如VFAs/沼气）的影响机制仍需深入探索，以推动技术从实验室迈向工业化应用。