随着中国城镇化发展加快以及人口不断增长，城镇污水和污泥产量也随之增加。然而，传统的污泥处理处置技术已不能达到现阶段“稳定化、减量化、无害化、资源化”的处理要求。水热碳化技术利用其不受含水率限制、脱水性能强及产物可进行资源化利用等优势，现已成为污泥处理处置领域的一项新兴技术。因此，本研究以重庆市某污水处理厂的浓缩污泥作为水热碳化反应原料，针对反应条件对水热碳化的影响进行了深入探究，具体工作内容如下：
　　首先，通过设置200℃、220℃、240℃和260℃四个反应温度和2h、4h、6h三个反应时间共12组实验进行污泥水热碳化实验，探究水热炭性质随反应温度和时间的变化规律。结果表明，随着反应温度和时间的增加，水热炭产率均不断下降；水热炭中C质量分数逐渐升高，而H、O、N的变化趋势相反；C含量的升高以及O含量的降低，使得高位热值也随之升高；能量密度和能量产率随着温度的升高均有一定程度的上升。随反应温度升高，水热炭中的含氧官能团含量逐渐减少。随着反应时间延长，水热炭的芳香性逐渐增强。水热碳化后污泥基水热炭碎片化程度增加，孔隙率明显大于原始污泥。
　　其次，本研究对不同反应温度和时间下的污泥水热碳化液相产物进行了水质指标检测。结果表明，液相产物中COD、NH4+-N、TN浓度均随着反应温度和时间的增加而升高，而TP浓度随着反应温度和时间的增加出现大幅降低的趋势。VFAs浓度在低温下均有较大提升，当温度超过220℃时，VFAs开始出现不同程度的下降。随着反应时间的增加，各组实验VFAs浓度变化趋势不同。随着温度升高，pH呈现先降低后增加的趋势。随着反应时间的增加，各温度条件下pH变化趋势各不相同。
　　最后，对不同水热反应温度下的液相产物进行了生化甲烷潜力测试。结果表明，对于累积甲烷产量而言，200℃时的产量均高于其余温度，随水热反应温度上升，累积甲烷产量呈下降趋势。增加水热反应温度会导致液相产物生化甲烷潜力降低，不利于其进行厌氧生物处理。对于日甲烷产量，260℃-6h条件下的最大日甲烷产量出现在第六天，其余温度条件下的日甲烷产量均在前两天达到峰值而。较高的温度下美拉德反应生成了难降解的化合物，降低了厌氧消化初期的反应效率，导致其最大日产气量相对其余几个较低温度条件出现的较晚。
　　总体而言，污泥水热碳化反应及其固液相产物均受到反应温度和时间的影响，并且反应温度的影响远大于反应时间。实验所得数据是反应温度和时间同时作用的结果，两者共同决定了本实验的反应强度，当反应温度较低时，增长反应时间可能达到反应强度；当反应温度较高时，将大大缩短反应完成的时间。