当水中的悬浮颗粒自然沉降速度过慢时，可以采用凝聚和絮凝的方法一提高澄清效率，凝聚和絮凝的合理使用，可以解决水处理的一些重要问题。
以地表水的澄清为例，浑浊的水中含有悬浮物质，包括可沉降固体，如颗粒足够大，可以静止沉部分降；还有些分散固体，不容易沉降，其中胶体占很大部分。胶体的每个颗粒表面都带有负电荷，互相之间就像同性磁极一样排斥，无法形成大的颗粒，即絮凝物，不容易沉降。凝聚是指中和使其分散的电荷，常用的办法就是加入化学药剂，例如聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、聚合电解质等都是常用的化学药剂。
化学***的加入降低胶体表面的带电量，使其凝聚成大的颗粒。一开始是小的絮凝物聚集，然后逐渐产生大的可沉降的聚合物。***平衡的阶段称为凝聚（电荷中和），形成絮凝物的过程为絮凝。凝聚与絮凝的说法经常互换使用，但是如果看成两种机理，可能会澄清和脱水过程更容易理解。
阳离子聚丙烯酰胺简介
1，适用领域
(1)、作为絮凝剂，用于生活污水和有机废水的处理，如酒精废水，造纸废水，味精厂废水，制糖废水，饲料废水，纺织印染废水等。用于城市污水及肉类、禽类、食品加工废水处理过程中的污泥沉淀及污泥脱水上。
(2)、在造纸工业中可用作纸张干强剂、助留剂、助滤剂。还可以用于白水的处理。同时，在脱墨过程中能起明显的絮凝效果。
(3)、在***、选煤行业中可作矿山废水、洗煤废水的澄清剂。
(4)、可用于染色废水、皮革废水、含油废水的处理。
(5)、在磷酸提纯中，有助于湿法磷酸工艺中石膏的分离。
(6)、用于以江河水源的自来水厂的水处理絮凝剂，特别是和无机絮凝剂复合使用效果更好。
(7)、用于油田化学助剂，如粘土防膨剂，每吨污水处理药剂费用，油田酸化用稠化剂。
经聚丙烯酰胺PAM调质后污泥絮凝颗粒粒径、沉降后上清液的体积、比阻及泥饼含固率随聚丙烯酰胺PAM投加量的增加而发生变化。其中，A剂型聚丙烯酰胺PAM因水解度过低、E剂型聚丙烯酰胺PAM因相对分子质量过大对污泥调质的影响较小，改变投加量对污泥的沉降性能影响不大; 但对C和D剂型而言，随投加量的增加，污泥絮凝颗粒粒径和沉降后上清液的体积逐渐增大、比阻降低，泥饼含固率***，当投加量达到75mg·L－1 后，粒径＞0.85mm的污泥絮凝颗粒组成和上清液体积达值，而此时比阻低，泥饼含固率，但当投加量超过该值时，反而降低． 这表明聚丙烯酰胺PAM投加量愈大，参与吸附架桥的PAM分子就越多，对污泥脱水、沉降性能的改善效果就越好，但当投加量超过某一点时，用量增多会导致絮凝剂分子自身缠绕使吸附架桥能力降低，因而，从污泥调质的角度来看，工业环保污水处理药剂，聚丙烯酰胺PAM存在一个用量。
本研究中，C、D 剂型聚丙烯酰胺PAM的用量为75 mg·L－1，此时以干污泥计，聚丙烯酰胺PAM投加率为1.7‰，即每吨干污泥需投加C、D剂型聚丙烯酰胺PAM均为1.7kg，低于在将阴离子聚丙烯酰胺PAM应用于污泥脱水研究中发现的投加率范围0.23%～0.31%，这可能是由聚丙烯酰胺PAM的相对分子质量、水解度及污泥性质不同所引起。投加聚丙烯酰胺PAM之所以能改善城市污泥的沉降和脱水性能，与其通过吸附、表面反应、架桥等作用对污泥表面物质的影响有关。结果表明，西青区污水处理药剂，污泥经A、B、C和D4种剂型聚丙烯酰胺PAM调质后，上清液中核酸、蛋白质和多糖浓度的变化趋势与污泥沉降后上清液体积(图3) 及泥饼含固率的变化(图5) 趋势相同，与污泥比阻的变化趋势相反(图4)。由于上清液中的核酸、蛋白质和多糖主要来自污泥中EPS的释放，其浓度的提高表明聚丙烯酰胺PAM促进了污泥表面EPS的脱落。还表明，向城市污泥投加阴离子聚丙烯酰胺PAM后，水墨污水处理药剂，上清液中蛋白质和总糖浓度的变化幅度大于核酸，从变化趋势看，投加A、B、C 和D4种剂型聚丙烯酰胺PAM使上清液蛋白质、总糖和核酸浓度均高于未添加聚丙烯酰胺PAM的处理，而投加E剂型聚丙烯酰胺PAM使核酸浓度呈先降低再上升的趋势。这可能与它们在EPS中所占的比例和不同剂型聚丙烯酰胺PAM对EPS的作用强弱有关。在污泥中，糖类和蛋白质占EPS总量的70%～80%，而核酸所占比例较低。EPS的脱落降低了污泥表面的负电荷，增强了污泥的疏水性，使更多的结合水转变为自由水，有利于细小颗粒重新絮凝成紧实的大絮凝体，使污泥易于沉降，上清液体积增加，同时大的絮凝体可减轻过滤介质堵塞，降低污泥比阻，改善污泥脱水性能。
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