随着全球城市化和工业化的快速发展，城市污泥处理量迅速增加，如何快速高效地进行城市污泥处理和处置成为能源环境领域研究的重点。城市污泥共水热液化是一种有前景的湿生物质生产生物原油的技术，可以增加生物原油产率并提示其质量，同时降低生物质水热液化成本，有利于实现工业化应用。在本研究中，采用了Box-Behnken方法进行了29个实验组的设计，首次利用响应面法（RSM）和人工神经网络（ANN）两种数学模型对城市污泥和微藻共水热液化工艺参数进行了建模和优化，探究了典型共水热液化操作参数对生物原油产率的影响。研究结果表明，ANN模型和RSM模型对共水热液化的预测具有较高的准确性和可靠性，其中ANN模型的拟合度可达0.998 9。反应温度和生物质/比率对城市污泥和微藻共水热液化生物原油产率有显著的促进作用。最后，采用遗传算法结合人工神经网络模型，对城市污泥和微藻共水热液化的最佳工艺条件进行了预测，结果显示最大的生物原油产率可达32.2%。