随着城镇化进程加快,伴随废水产生的污泥量亦日益增加,但高效经济的污泥处理处置方法匮乏。由于污泥成分复杂导致其不经预处理很难脱水。目前污泥预处理的方法主要包括化学絮凝、超声处理、热水解等,其中热水解改善污泥脱水性能的效果较佳,同时热水解有利于降低污泥的固相总量,然而热水解预处理能耗较高,不利于工业应用。本文旨在降低热水解能耗,以山西省太原市某污水处理厂的二沉池回流污泥为研究对象,采用热水解联合化学试剂对其进行预处理;研究不同工艺条件包括热水解温度（热水解保温时间为1.5h）、化学试剂浓度等对污泥基本物性及脱水性能的影响;进而确定热水解联合化学试剂预处理的最佳条件。主要结论如下:（1）单独热水解污泥物性的研究表明热水解对污泥有破解作用,大分子物质分解成可溶性物质或小分子物质,单独热水解后污泥的有机物含量、粒径、p H下降。基于复合氢氧化钙的热水解机理,研究确定了氢氧化钙的最佳添加浓度为150mg/g DS（污泥中干固相质量）,碱可以使细胞失活,溶解蛋白质、脂质,破坏细胞膜,同时抑制微生物细胞抵抗高温的能力以促进热水解。同时,确定了氯化钙的最佳添加浓度为35mg/g DS,复合氯化钙热水解污泥的粒径较单独热水解低,表明Ca Cl₂有利于絮体破解。（2）基于离心和过滤脱水理论,确定了单独热水解污泥的最佳脱水方式,60℃-150℃时离心脱水效果较佳,175℃-200℃真空抽滤效果较好。复合氢氧化钙热水解污泥（最佳浓度150mg/g DS热水解1.5h）的脱水实验研究表明氢氧化钙促进污泥热水解,改善污泥脱水特性的上限温度为150℃,150℃以下氢氧化钙是改善热水解污泥脱水性能的关键因素;超过150℃时氢氧化钙的显著性降低;揭示了Ca（OH）₂有利于絮体分解提高污泥的脱水能力,同时促进污泥再絮凝并增加污泥的无机含量。复合氯化钙热水解（最佳浓度35mg/g DS热水解1.5h）改变了污泥中的蛋白质和多糖,继而通过改变絮凝物的内部相互作用和微观结构来增强污泥脱水,研究表明复合氯化钙热水解过程中氯化钙改善污泥脱水特性的上限温度为135℃,135℃以下氯化钙对热水解污泥的脱水有改善作用。本研究为低浓度污泥的深度脱水确定了最佳工艺路线,热水解温度90℃、保温时间1.5h、氯化钙浓度为35mg/g DS,热水解污泥采用真空抽滤进行脱水。