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随着中国城镇污水处理效率的提高，大量污泥的处理与处置已经成为迫切解决的环境问题。厌氧消化是污泥稳定化及资源化的有效手段。高含固污泥厌氧消化因其较小的消化器体积、较低的加热能耗等优势受到广泛关注。但是在高含固污泥厌氧消化过程中也存在水解效率低、氨抑制等问题。水热预处理技术能有效促进污泥的水解，提高高含固污泥生物可降解性，改善厌氧消化性能。氨吹脱技术能有效缓解氨抑制，提高产气量。本文旨在通过水热预处理和氨吹脱技术解决高含固污泥厌氧消化中存在的问题，以提升高含固污泥厌氧消化的效率。具体研究内容、方法和结果如下：
（1）开展半连续试验探究高含固污泥厌氧消化性能。通过对中高温厌氧消化系统的产气性能、有机物降解和其他指标进行比较，并计算水解、产酸和产甲烷速率分析高含固污泥厌氧消化过程中的限速步骤，揭示其存在的问题。研究发现，高温反应器展现出更高的厌氧消化效率。高温反应器的容积沼气产率和挥发性固体去除率分别为中温反应器的1.95倍和1.60倍。根据水解、产酸和产甲烷率的结果，发现中温和高温系统均存在水解效率低的问题。
（2）确定高含固污泥水热预处理条件。将高含固污泥在不同温度（160、170和180℃）和不同时间（30、60、90、120、150、180、210、240min）进行水热预处理，确定210min为水热预处理时间；其次将高含固污泥在不同温度下（160、170和180℃）均处理210min，进行间歇试验，确定160℃为预处理温度。因此，本试验中高含固污泥厌氧消化的水热预处理条件为：160℃、210min。
（3）开展水热预处理高含固污泥厌氧消化半连续试验。试验研究发现，中温比高温表现出更高的容积沼气产率，分别为0.75L/L/d和0.59L/L/d。水热预处理高含固污泥中温厌氧消化的容积甲烷产率与未预处理系统相比提高318%，高温提高44%。水热预处理高含固污泥厌氧消化系统中对蛋白质、碳水化合物和脂肪的降解率均高于未预处理高含固污泥厌氧消化系统中蛋白质、碳水化合物和脂肪的降解率。水热预处理的促进机理主要在于它能加速有机物的水解，中高温预处理系统水解率分别是未预处理系统的5.3倍和1.9倍，且预处理效果在中温系统中更明显。
（4）利用间歇试验探究中高温系统氨氮抑制阈值。研究发现，中高温氨氮抑制阈值分别为1500mg/L和1000mg/L以下。基于此结果，利用氨吹脱控制氨氮浓度并开展水热预处理高含固污泥厌氧消化半连续试验。结果显示，中温和高温系统具有相似的容积沼气产率，分别为0.56L/L/d和0.53L/L/d。证明了氨吹脱在高含固污泥厌氧系统中的可行性和有效性。
（1）开展半连续试验探究高含固污泥厌氧消化性能。通过对中高温厌氧消化系统的产气性能、有机物降解和其他指标进行比较，并计算水解、产酸和产甲烷速率分析高含固污泥厌氧消化过程中的限速步骤，揭示其存在的问题。研究发现，高温反应器展现出更高的厌氧消化效率。高温反应器的容积沼气产率和挥发性固体去除率分别为中温反应器的1.95倍和1.60倍。根据水解、产酸和产甲烷率的结果，发现中温和高温系统均存在水解效率低的问题。
（2）确定高含固污泥水热预处理条件。将高含固污泥在不同温度（160、170和180℃）和不同时间（30、60、90、120、150、180、210、240min）进行水热预处理，确定210min为水热预处理时间；其次将高含固污泥在不同温度下（160、170和180℃）均处理210min，进行间歇试验，确定160℃为预处理温度。因此，本试验中高含固污泥厌氧消化的水热预处理条件为：160℃、210min。
（3）开展水热预处理高含固污泥厌氧消化半连续试验。试验研究发现，中温比高温表现出更高的容积沼气产率，分别为0.75L/L/d和0.59L/L/d。水热预处理高含固污泥中温厌氧消化的容积甲烷产率与未预处理系统相比提高318%，高温提高44%。水热预处理高含固污泥厌氧消化系统中对蛋白质、碳水化合物和脂肪的降解率均高于未预处理高含固污泥厌氧消化系统中蛋白质、碳水化合物和脂肪的降解率。水热预处理的促进机理主要在于它能加速有机物的水解，中高温预处理系统水解率分别是未预处理系统的5.3倍和1.9倍，且预处理效果在中温系统中更明显。
（4）利用间歇试验探究中高温系统氨氮抑制阈值。研究发现，中高温氨氮抑制阈值分别为1500mg/L和1000mg/L以下。基于此结果，利用氨吹脱控制氨氮浓度并开展水热预处理高含固污泥厌氧消化半连续试验。结果显示，中温和高温系统具有相似的容积沼气产率，分别为0.56L/L/d和0.53L/L/d。证明了氨吹脱在高含固污泥厌氧系统中的可行性和有效性。