随着经济社会的高度发展，城市化程度的不断提高和城市人口的急剧增加，城市污水处理规模日益增大，污泥作为污水处理过程中不可避免的副产物也在逐年增加。然而，我国大部分污水厂产生的污泥并没有得到很好的稳定化、减量化、无害化和资源化处理，此外，污泥的热解制油技术由于需要的温度很高，且在热解制油前需要对污泥进行脱水处理，增加了整体能耗，不易在工业推广应用，水热液化则不需要进行污泥的干燥，同时微波预处理有助于改变污泥中的有机物，促进其在低温条件下分解。
　　因此本文以城市污水处理厂产生的污泥为原料，采用污泥中的水作为反应介质，结合微波预处理和污泥水热液化制油技术，以制取生物油为主要目的，对污泥经过微波预处理后水热液化制备生物油的液化行为进行分析，考察了不同液化温度、停留时间、预处理功率对液化产物分布的影响；探究不同微波预处理功率下，生物油、生物炭和气体的产物特性，分析微波预处理在各产物组分分布的影响；分析生物油和生物炭中的16种多环芳烃(PAHs)的形成与分布，并探究微波预处理对其产生的影响。
　　结果发现：温度和停留时间对水热液化产物的产率影响是显著的，在不添加微波预处理条件下，生物油的最佳产率在340℃和30min，可达30.4%，随着温度的升高，和停留时间的延长，生物油产率均表现出先增加后减少的趋势；当添加微波预处理后，微波预处理的添加会引起污泥中有机物的发生结构变化，适当的微波功率有助于污泥中有机成分转化为生物油，360W条件下生物油产率可达35.4%。同时，微波预处理的添加会提升生物油的品质，增加酯类和烃类物质的产生，降低有机酸和含氮化合物的产生，但是对于生物炭和气体的特性没有表现出明显的影响。
　　污泥直接水热液化过程中，温度的升高抑制了水热液化过程中生物油中多环芳烃的形成，但是停留时间的延长会促进多环芳烃的形成；微波预处理的添加，不论是温度的升高还是停留时间的延长，都会抑制生物油中多环芳烃的产生。