市政污泥作为一类城市大宗固体废物,需要有严密的资源化、减量化和无害化处理处置措施。水热液化是一项很有前景的污泥资源化处理技术,能够将污泥中的有机质转化为生物质油,同时实现污泥的无害化和减量化。然而,污泥直接水热液化的产油率较低,且产物生物质油含氮量高、油品低,成为污泥水热液化技术的重要限制因素。本文研究4种有机溶剂（正己烷、乙酸乙酯、乙醇、丙酮）和2种Lewis酸催化剂（Cu Cl2、Zn Cl2）对污泥水热液化过程的影响,通过反应体系优化、工艺参数优化、反应机理分析等,建立污泥油相产物产率和品质的提升方法,探讨反应路径和机理。首先,在不同的有机溶剂和催化剂条件下开展污泥水热液化反应,结果表明,在有机溶剂中,油相产率大小的顺序基本符合几种有机溶剂的极性大小的顺序。乙醇溶剂和丙酮溶剂在220℃和310℃下水热液化表现相似,相较于其他几种溶剂在几种指标评价下更令人满意。接着在细化的温度区间190-310℃对乙醇和丙酮两种溶剂、两Lewis酸催化剂参与污泥水热液化反应进行探究,发现有机溶剂的加入能够促进污泥水热液化反应,使得油相产率和转化率得到提升,但油相氮占比和氮浓度随着油相产率的提高而提高。Zn Cl2、Cu Cl2两催化剂的加入使得油相产率和转化率得到提升,使得气相中氮占比在280℃和250℃显著提升,油相氮浓度显著降低,在280℃丙酮溶剂、Cu Cl2催化剂添加情况下得到最理想效果;对催化剂Cu Cl2投加量进行优化,15%的Cu Cl2的投加量为最佳投加量,大于最佳投加量时,并不利于水热液化反应;对固液比进行优化,20%的固液比为最佳固液比,高固液比有利于气相产物的生成。通过对多种条件下,水热液化油相及固相的元素分析及FT-IR光谱分析,以水作为溶剂在未加入催化剂的情况下,油相产物的热值最高,达到35.42 MJ/kg,催化剂Zn Cl2、Cu Cl2添加后,油相产物热值降低;在丙酮溶剂、催化剂Cu Cl2的体系中,升高温度有利于油相产物热值的升高。通过对几种条件下热效率的分析,280℃丙酮溶剂催化剂Zn Cl2情况下的热效率最高达到4.22,而280℃水溶剂催化剂Cu Cl2情况下的热效率最低至0.07。油相产物和固相产物的FT-IR分析,油相产物中主要产物为羧酸、酮、醛及其芳香类衍生物,而未加入催化剂情况下的油相产物比加入催化剂情况下的油相产物多出微小的酰胺基峰,催化剂的加入有助于酰胺基分解,固相产物中也只有原泥中含有酰胺基峰,不同条件水热液化后的固相产物酰胺基峰未观察到,水热液化使得污泥中含酰胺基的有机物充分分解。