全球范围内陆地矿产磷资源日益匮乏，富磷污泥的产量大幅增加，这种现状推动了中外学者对剩余污泥磷回收等问题的广泛关注。本论文以一种工业剩余污泥和两种城市污水厂剩余污泥作为研究对象，考察不同性质的剩余污泥在碱、超声波及厌氧消化条件下不同污泥的磷和细胞物质的释放行为与规律，并在此基础上对有回收价值的污泥上清液进行化学固定回收。　　选取了有一定代表性的三种剩余污泥为研究对象，考察和比较碱处理和碱-超声联合作用下三种不同来源的剩余污泥PO43--P（正磷酸盐）、TP（总磷）、SCOD(可溶性COD)、TOC（总有机碳）、TS（总固体）、VS（挥发性固体）的释放规律、溶解性有机物的三维荧光特性变化，并以GC-MS分析上清液中环境优先控制污染物的变化。结果表明，碱和超声波处理均能有效破解污泥，释放磷和有机物;城市污泥比制药污泥更容易破解;城市污泥无机磷的释放高于有机磷，而工业污泥的有机磷释放高于无机磷;采用生物脱氮除磷工艺的城市污泥释放的无机磷最多，释放有机物最少，有利于磷的进一步回收。碱处理和超声处理都不会从根本上改变污泥上清液中有机物的组分，但碱处理能促进污泥中蛋白质类、腐殖酸类和富里酸类有机物的释放。　　对制药污泥进行碱/超声联合预处理使污泥中的磷和有机物释放到上清液中，采用响应面试验设计法模拟无机磷和有机物释放规律。利用Design expert软件，建立了污泥TS、pH、超声时间和超声功率对正磷酸盐、COD释放量的二次回归模型，对回归模型进行了方差分析，并确定了最佳试验条件。结果表明，二次回归模型能较好的模拟正磷酸盐、COD释放量与影响因子污泥TS、pH、超声时间和超声功率之间的关系。各因子对正磷酸盐、COD释放量的影响次序均为:pH＞TS＞超声能量＞超声时间。在预测的最佳试验条件下正磷酸盐释放率为15.3％。　　采用MAP法对城市污水剩余污泥溶解后的上清液进行了磷回收研究。通过单因素实验得到的最佳反应条件为:初始pH=9.50左右、时间5 min、镁磷摩尔比n(Mg2+）/n（PO43--P）=1.1。在此条件下，上清液中正磷酸盐氨氮(NH3-N)、(PO43--P)的回收率可分别达到50％、99％。　　采用控制初始pH值的方法，在35℃条件下，研究了城市剩余污泥在不同pH条件下中温厌氧消化过程中PO43--P、TP、NH4+-N和有机物的释放规律，结果表明，酸性环境比碱性环境更有利于PO43--P、TP的释放。碱性和酸性条件均有利于NH4+-N的释放。采用磷酸铵镁沉淀法（MAP法）将城市污水剩余污泥厌氧消化释放出的PO43--P、NH4+-N沉淀出来，实现了对污泥中氮、磷的有效回收。结果表明，在pH=6条件下磷回收率最高，固定回收的PO43--P占污泥总磷的比例达50％。