污泥热水解技术的工作原理是将脱水污泥（一般含水率在85%~90%左右）和温度为150~260℃、压力为1.4~2.6MPa的饱和蒸汽加入密闭的反应釜，通过蒸汽对污泥进行间接加热，使污泥菌胶团、内部微生物和有机物水解破壁，从而使细胞失活，同时胞内部分有机物如蛋白质和多糖等，得以释放并进入上清液。

该技术起源于20世纪30年代，起初用于改善污泥脱水性能；70年代末开始用于污泥预处理，以提高污泥厌氧消化性能；90年代后被开发用于反硝化碳源的获取和活性污泥的减量研究；1995年Cambi公司在挪威哈马尔的HIAS污水处理厂首次建造热水解装置作为污泥处理工艺的一部分，在此基础上形成了污泥热水解——厌氧消化技术体系。需要说明的是，热水解技术自身能够实现污泥的无害化、减量化、稳定化：热水解使污泥含固率提高、脱水性能增强，从而实现污泥处理的减量化；高温高压过程使病原菌灭活，实现污泥处理的无害化；热水解后有机物通过固液分离转移至滤液中，使得干污泥中可生化降解的有机物减少50%以上，从而达到稳定化。

污泥热水解过程包括固体物质溶解液化和有机物水解两个过程。污泥经热水解处理后，污泥上清液中的溶解性物质浓度大幅提高，尤其以污泥中蛋白质和糖类的溶出最为突出，能改善污泥的脱水性能和厌氧消化性能。相较于传统的超声和臭氧氧化法，热水解技术对污泥有机物胞外聚合物的破壁能力更强，有利于后续的污泥生化处理，热水解后污泥通过固液分离装置分离为干化污泥和滤液。

1.2污泥厌氧消化技术

污泥厌氧消化是指利用兼性菌和厌氧菌进行厌氧生化反应，分解污泥中有机质的一种处理工艺。厌氧消化一般包括水解、酸化和产甲烷等阶段。通过厌氧消化，污泥体积减少为原来的30%~50%，脱水效果提高，水分与固体易于分离，稳定性增强，无明显的恶臭；同时厌氧消化过程能有效减少有毒病菌并产生大量的甲烷气体。衡量污泥的厌氧消化性能和产气性能的2个指标：单位质量挥发性固体（VS）产气量和分解单位质量挥发性固体产气量，美国污水处理厂设计手册中这2项指标的最佳范围分别为0.5~0.75L/g和0.75~1.12L/g，国内无明确规定。虽然污泥厌氧消化过程具有有效降解污泥有机物、杀死污泥中病原体、减小污泥体积及回收能源等优势，但厌氧消化系统在运行过程中存在着水力停留时间长（10~20d）和有机物去除率较低（20%~40%）等缺陷。