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污泥的处理处置问题面临严峻考验,热水解及厌氧消化工艺针对高含固污泥的处理具有明显优势。本论文以西安市第四污水厂脱水污泥为处理对象,采用氨分离热水解预处理装置,设计不同投碱量和时间进行正交试验,通过有机物水解率、总氮减少量和累计甲烷产量等指标得出最优氨分离热水解预处理方案。将最优氨分离热水解预处理(0.05g Ca O·g TS-1-90min)后的污泥运用至中温、高温两台完全混合式厌氧消化反应器,设计SRT为20天,研究其在厌氧消化过程中的碳、氮、磷组分转化规律。同时,为研究厌氧消化反应器中氨抑制问题,设计不同氯化铵投加量,通过生物化学甲烷势（Biochemical Methane Potential,BMP）试验中累计产气量、有机物转化率等指标,研究本试验厌氧消化反应器中氨抑制影响阈值,以及导致消化反应中碳转化率低的原因,为高含固污泥水热预处理及厌氧消化工艺的工程应用提供一定的理论参考。得出结论如下:（1）通过对高含固污泥进行氨分离热水解预处理正交试验得出0.05g Ca O·g TS-1-90min、0.15g Ca O·g TS-1-150min、0.2g Ca O·g TS-1-90min三组为较优方案。最终选择0.05g Ca O·g TS-1-90min为最优氨分离热水解预处理方案,并作为厌氧反应器运行参数。（2）经氨分离热水解预处理后的污泥进行厌氧消化,消化过程并没有将有机物高效转化为沼气,即投加CaO作为碱类药剂的热水解预处理不能有效提高厌氧消化的效率。（3）由于前期投加了一定量的Ca2+,与反应器内的污泥反应生成了磷酸盐沉淀导致厌氧消化反应中的不溶态磷增多。磷酸盐沉淀可随消化液排出,达到控制消化反应器中磷含量的目的。（4）本试验中由于前期对高含固污泥进行氨分离热水解预处理,使两台厌氧消化反应器的氨氮浓度降低至3880mg·L-1左右,并没有发生氨抑制现象,与试验污泥的氨抑制阈值有关。（5）高含固污泥厌氧消化氨抑制试验研究中得出氨抑制阈值为4700mg·L-1。（6）水解阶段是高含固污泥厌氧消化过程中的限速步骤,蛋白质的低效转化是水解率限速的重要因素。