沉淀底泥强化絮凝指的是将絮凝阶段形成的沉淀底泥再次投加回原水体系,以此来达到强化絮凝效果,具有减少投药量及污泥产量,运行稳定,絮凝效果远远优于传统常规絮凝等优点。但目前有关于底泥投加强化絮凝方面的研究大部分仅限于宏观处理结果方面的研究,絮凝微观理论方面的研究还尚不成熟,缺少对混凝过程中絮体形态特性的微观研究,一定程度上限制了絮凝微观机理的深入发展,不能及时指导应用于生产实践。本课题采用高岭土原水体系,同时选择聚合硫酸铁、阴离子型聚丙烯酰胺分别作为混凝剂和助凝剂,然后采用智能光谱散射分析仪(IPDA)全程在线监测混凝絮凝过程,并对最终的絮凝效能进行检测。主要研究了混凝基本条件(混凝剂、助凝剂和水力条件)对沉淀底泥强化絮凝的影响,探究了底泥不同的进样条件对于沉淀底泥发挥强化作用的影响结果,包括改变底泥投加量和底泥存放时间等,最后考察了底泥的不同预处理活化对于沉淀底泥强化作用的影响,其中包括底泥超声活化、热活化以及酸活化。当混凝剂投加量达到近点中和附近时,投加沉淀底泥,形成的絮体颗粒尺寸明显增大,絮体强度有所增大,抗破碎能力增强,剩余浊度下降37.0%,底泥投加起到强化絮凝的效果;当混凝剂投加过量后,网捕卷扫占据主导作用,形成的絮体尺寸较小,同时破碎后的絮体可恢复性较差。在近点中和条件下,投加0.1 mg/L的PAM能显著提高絮凝反应的去浊能力,再投加底泥还能增大絮体尺寸,絮体强度提高;在网捕卷扫和不完全电中和状态下,投加PAM与底泥强化絮凝关联不大。另外快搅时间越短,相比起来更能有利于底泥强化絮凝作用的发挥。慢搅强度在70 r/min的情况下,沉淀底泥强化絮凝效果最佳。底泥投加量越大,絮体尺寸增大,絮体强度提高,但絮体的恢复能力会降低。在3倍底泥投加量下,絮体尺寸最大,但去浊能力不是最佳,说明底泥投加量对于沉淀底泥强化作用的影响存在不稳定性。底泥存放时间越长,絮体生长速率变慢,形成的絮体尺寸越小,并且对于溶液体系的去浊能力也随之下降,底泥形成的3天以内进行回流投加,更有利于底泥强化性能的发挥。底泥经过预处理酸活化后,在适当的pH下,底泥能进一步强化絮凝,生成的絮体尺寸更稳定,去浊能力更佳。反之,在pH过高或者过低的情况下,底泥不能发挥强化絮凝的作用。热活化处理底泥,50℃以上的底泥形成的絮体尺寸小,絮体生长速率慢,并且恢复能力差,同样,20℃以下的底泥投加后,絮体颗粒尺寸变大,但是絮凝去浊能力较差,相比而言,介于20℃与40℃之间的底泥,能较稳定的发挥强化作用,絮体生长速率较快,絮体尺寸较大,并且破碎后的可恢复性较强。底泥经过10 min、40 kHz的超声预处理后,能进一步发挥强化底泥的作用,保证絮体的颗粒尺寸最佳,絮体能快速聚沉达到去浊的效果,为超声预处理相对较合适的活化点。