目前我国生活污水排放量迅速增加，处理率也提高到了90%左右，但是由此产生的大量污泥并没有得到有效的处理处置，造成了严重的环境问题。污泥水热厌氧消化工艺是污泥处理处置的一种有效方式，实现了污泥的稳定化、无害化和资源化，但厌氧消化后的脱水滤液仍需进一步处理。本研究在实验室模拟污水处理厂，将水热厌氧消化工艺产生的脱水滤液按照实际比例与生活污水混合进入反应器，考察对于处理效果的影响，研究脱水滤液回流处理的可行性。本研究基于两个不同的情景的设计。在分散处理情景下，污水处理厂只处理自己产生的滤液（比例1000:1）；在集中处理情景下污水处理厂处理周围区域内多家污水处理厂的滤液（比例从500:1逐渐增加到200:1），与不添加滤液的情况进行对比，同时考察了磷元素在系统中的循环积累作用。实验结果表明，在分散处理情景下，脱水滤液对出水水质基本无影响，出水COD、TN、氨氮、TP、pH等指标都与不添加脱水滤液的处理效果一致；在集中处理情景下，脱水滤液回流比例最多达到200:1，但对于出水水质的影响也基本可以忽略，出水COD、TN、氨氮、TP、pH等指标同样都与不添加脱水滤液的处理效果一致。可以证明，污水处理厂能够处理相当于自身产生量五倍的脱水滤液，处理效果不受影响。磷元素的模拟计算说明了循环积累作用很快会达到平衡，对于负荷的增加影响不大。总磷去除有多种方式，滤液添加三氯化铁可以降低平衡浓度，不会影响总磷的处理效果，且成本较低。建议通过工艺优化升级提升除磷能力，同时根据需要结合后端化学除磷确保出水达标。