污泥减量是当前我国亟待解决的环境问题。本文采用鼓泡塔接触反应器,研究了污泥臭氧化效率及其主要因素(污泥浓度、臭氧浓度、臭氧投加量、混合液高度)的显著性影响规律,以期摸清污泥臭氧化减量的反应进程。基于胞内溶出物及臭氧利用效率分析,鼓泡塔污泥臭氧化在实现较高溶胞速率的同时对有机物的矿化作用明显,造成臭氧和COD的双重损耗。相较于污泥浓度和臭氧浓度,混合液高度及臭氧化时间对污泥溶胞过程的优化具有较大影响。设定混合液高度0.8 m以上和臭氧投加量0.015 gO3·(gMLSS)-1左右,臭氧利用率维持在90%以上,同时可实现较高的单位污泥有机物释出数量。开展了污泥溶胞速率、有机物释放速率、臭氧利用效率相关影响因素的响应面分析,发现各因子存在交互作用效应,并按其影响显著性进行排序。对于污泥溶胞速率:臭氧浓度>污泥浓度>臭氧投加量;对于总有机物TCOD释放速率:臭氧浓度>臭氧投加量>污泥浓度;对于臭氧利用效率:混合液高度>污泥浓度>臭氧投加量>臭氧浓度。建立了关于各响应目标的多元二次回归模型并进行了有效性验证,确定了本文试验条件下各影响因素的优化操作条件。即在臭氧浓度21 mg·L-1、污泥浓度10 g·L-1、臭氧投加量0.011 gO3·(gMLSS)-1下,可获得223 mgMLSS·(L·min)-1的溶胞速率和15.22 mgTCOD·(L·min)-1的有机物释出速率;对于臭氧利用率而言,控制臭氧浓度17 mg·L-1、污泥浓度14 g·L-1、臭氧投加量0.010 gO3·(gMLSS)-1、混合液高度1.05 m,其预测值可达98%以上。