随着我国环境标准的不断提高,对污水处理厂出水水质提出了更高的要求,对污水脱氮除磷的要求也大大提高。由于受到进水水质的影响,我国不少城市污水处理厂存在碳源不足的情况,严重影响生物反应池的脱氮效果。污水处理厂污泥经过充分热水解,大量的不溶态有机物转化为溶解态有机物,并转移至水解液中,如果将富含有机物的水解液用作污水处理脱氮过程中的补充碳源,既可以解决污水生物处理过程中碳源不足的问题,又可以实现污泥热水解液资源的回收利用,为污泥的高效处理提供一种新的思路,达到城市污水处理厂内“以废治废”的目的。本试验以高含固污泥（10%含固率）为对象,在时间为30 min、温度分别为140℃、170℃、200℃、230℃和260℃下进行水热预处理,测定预处理前后污泥泥质指标和溶解性有机物的变化情况。通过分析VSS/SS值、BOD₅/SCOD值和溶解性有机物种类,判定高含固污泥热水解后脱水液的可生化性,获得最佳的水热预处理温度。然后,以最佳热水解温度下产生的脱水液为试验进水,采用SBR反应器,通过调整不同运行工况,对反应器进出水指标进行分析,判定脱水液本身是否具有较好的可生化性。最后,以人工模拟低碳氮比生活污水作为SBR反应器进水,以热水解脱水液作为外加碳源,按一定比例进行投加,通过连续运行试验,判定高含固污泥水解脱水液能否作为外加碳源,从而提高污水脱氮效率。主要结论如下:（1）通过对热水解预处理前、后的高含固污泥特性研究得出,在不同的水热预处理条件下均可有效破坏污泥细胞壁,蛋白质和碳水化合物充分水解。相比其他预处理温度而言,在170℃、30 min时,VSS水解率为40.9%,SCOD、溶解性蛋白质和溶解性碳水化合物浓度达到最大值分别为40.71 g·L^-1、20.56 g·L^-1和9.10 g·L^-1;此时,热水解脱水液的VSS/SS和SCOD/TN值分别为0.30和11.44,理论上具有较好的可生化性。（2）通过对不同温度热水解后的脱水液进行傅里叶红外光谱扫描分析和三维荧光光谱扫描分析得出,在170℃时,高含固污泥中大分子有机物分解为小分子有机物,多糖分解为二糖和单糖,芳香族类物质浓度随着预处理温度的升高而降低,同时热水解脱水液中含有大量O—H键和蛋白质。高含固污泥经热水解后可将溶解性有机物（DOM）分为酪氨酸类、色氨酸类、富里酸类、可溶解性微生物产物和腐殖酸类物质五类,其中可被生物利用的微生物代谢产物和色氨酸类物质占比随水热温度的升高呈现先增大再减小的趋势,在170℃时达到最大（46.39%）,同时在该温度下难被生物利用的腐殖酸类物质占比最小（37.47%）,说明170℃为最佳水热预处理温度,更有利于后续污泥的资源化利用。（3）以170℃、30 min预处理条件下的热水解脱水液（稀释100倍）为进水,在不同工况下运行SBR反应器试验结果显示,当SBR总运行时间为6 h（其中:进水5 min;缺氧160 min;好氧160 min;静沉30 min;出水5 min,缺氧:好氧≈1）时,COD、总氮、氨氮、总磷和磷酸盐去除效率分别为73%、63%、77%、54.3%和59.1%,表明热水解脱水液具有较好的可生化性。（4）以人工模拟低碳氮比生活污水作为SBR反应器进水,进行连续运行试验结果表明,在上述最佳运行工况下,以170℃热水解脱水液作为补充碳源（进水:脱水液=1000:1）进行连续投加运行反应器,与未进行碳源投加的运行阶段（对照组）相比,出水COD、磷酸盐和总磷的去除率基本相当,分别为80.47%、54.1%和50.31%,而投加了补充碳源运行阶段的出水氨氮和总氮的去除率显著提高了25%左右。该试验结果可有效证明高含固污泥热水解脱水液作为补充碳源是可行的,可有效提高污水脱氮效率。