随着我国城市建设的不断加快，市政服务设施不断完善，污泥产量也随着污水处理量的增加而呈明显的上升趋势。剩余污泥不但含水率非常高，脱水性也很差。如何合理处置产量巨大剩余污泥并最终实现剩余污泥的减量化是全世界亟待解决的问题。本文以城市污水处理厂的剩余污泥作为研究对象，研究了热酸水解温度、pH值及反应时间对污泥脱水性能及污泥破解效果的影响，从结合水、胞外聚合物组分含量变化的角度分析了热酸水解改善污泥脱水性能的机理；从SCOD、TCOD、氨氮及总氮含量的变化规律分析热酸水解对污泥破解效果的影响机理。试验发现热水解时胞外聚合物从微生物细胞表面脱落释放至液相中，导致上清液中胞外聚合物浓度大幅提升，同时胞外聚合物所包裹的结合水释放；且污泥中微生物细胞受热膨胀后瓦解，细胞内部结合水大量释放。酸性环境下，污泥中的羧基等基团在疏水性增强，对水分子的吸附能力降低，污泥中水分分布情况发生变化。基于以上三点原因，热酸水解后污泥中结合水含量大大降低，可机械脱除的自由水比例升高，污泥的可脱水程度明显提高。热酸水解可很好的改善污泥的脱水性能，且随着热酸水解温度的升高和反应时间的增长，污泥的可脱水程度不断增大。原泥中结合水含量高达11.21g/gDS，而在反应温度为170℃、pH值为2、反应时间为60min的条件下，结合水含量降低到7.07g/gDS，相比原泥其含量降低了36.93%。污泥离心脱水后污泥含水率降低至55.65%，相较热水解前降低了38.85%。热酸水解在促进污泥破解方面卓有成效，加酸后大大削弱了微生物对高温的抵抗能力，细胞破碎程度增加，加剧了微生物细胞内有机物的溶出及其水解程度。随着温度的升高、pH值的降低和反应时间的延长，水解液中SCOD的浓度不断增大，污泥的破解程度不断提高。本文还通过对正交试验所得数据进行计算分析得出条件参数对剩余污泥水解效果的影响程度大小依次为：水解温度、pH值、反应时间。并根据正交试验所得9组数据建立了一个反映热酸水解效果的数学模型。