随着经济的发展，城市污水处理厂产生的污泥量越来越大，其脱水减量是污泥全流程处理中重要的环节，是有效防止二次污染的关键步骤之一。污泥脱水预处理中通常采用药剂调理和浓缩的方法，但污泥组成复杂，药剂选择与动力学控制调理优化制约着污泥脱水的效果，需要针对不同的泥质特性，进行药剂优化、动力学控制及储存时间对污泥特性的影响研究。本文以哈尔滨市文昌污水厂剩余污泥为研究对象，研究PAC和FeCl3的调理特性，描述形态学、动力学絮凝过程，分析污泥内在性质改变对脱水和沉降性能的影响。探讨储存时间对污泥脱水性质的影响，并分析对后续药剂调理的影响。论文进行了药剂优化实验，以PAC和FeCl3为调理药剂，分别进行了动力学搅拌与沉降实验。研究结果表明，污泥自絮凝作用可在一定程度上改善脱水性能，在一级搅拌强度300rpm搅拌时间90s，二级搅拌强度60rpm搅拌时间12min时CST值下降12.3%。通过PAC和FeCl3的正交小试动力学调理实验，采用污泥粒径、分形维数、CST值、泥饼含水率等指标进行效能分析，认为污泥两级能量输入最佳匹配为：第一级Fr=0.061，第二级Fr=0.021；第一级耗能h1=9.74J，第二级耗能h2=3.12J。PAC、FeCl3的加入大幅改善污泥过滤脱水性能和沉降性，对泥饼含水率有降低作用，但降低幅度<3%。CST、泥饼含水率、SVI、Zeta电位均可作为评价药剂最佳投药量的评价指标，但依据各种指标获得的最优投药量不一致，其中以SVI评价的最优投药量最低：PAC为0.3g/L，FeCl3为0.6g/L，以Zeta电位评价的最优投药量最高：PAC为0.5g/L，FeCl3为1.0g/L。污泥粘度和束缚水含量并不能指示最优投药量。通过PAC和FeCl3改性剩余污泥，以抽滤后泥饼含水率表征可脱水程度、CST表征过滤脱水速度，SVI表征沉降性能，分析改性后pH值、Zeta电位、粒径、粘度、EPS结构和组成、分形维数、束缚水含量的变化，并进行形貌结构观测，实验结果如下：Zeta电位、颗粒粒径、LB-EPS及该层蛋白质含量、分形维数能较好指示污泥脱水性能：Zeta电位进入大于-4.0mV阶段时，剩余污泥过滤性能大幅提高，Zeta电位与CST相关系数当采用PAC调理时R2=0.944，FeCl3调理时R2=0.987。小颗粒粒径的增多D（0.1）、D（0.5）会使过滤脱水性能恶化，大颗粒粒径D（0.9）的减小，会使沉降性能恶化；药剂调理过程中LB-EPS及该层蛋白质的减少有利于污泥脱水性能的提高，而TB-EPS、EPS的组成和结构则基本对脱水性能无影响。二维分形维数越低，泥饼含水率越高，但与过滤性能指标CST无良好对应性。pH、污泥粘度、束缚水含量无法较好的指示脱水性能。采用实验室静态沉降实验模拟浓缩池浓缩过程，探讨了48h内污泥脱水性质的变化。研究发现，剩余污泥储存时间的延长会使脱水性能变差，储存时间为48h时CST值为63.7s，相比初始CST值增长118.1%。储存24h比储存18h污泥需多耗费40%药剂才能使剩余污泥变得容易过滤脱水，32h和48h的储存时间下即使药耗增加一倍也无法使污泥变得易过滤脱水。储存时间对污泥粒径的细微化具有一定的不可逆作用，再絮凝难度增加。综合考虑机械设备进泥含固率要求、储存时间对污泥脱水性质的改变以及后期药剂调理的特性，认为18h的剩余污泥储存时间对浓缩池是合理的。研究成果给出了哈尔滨市文昌污水厂污泥脱水药剂调理的优化方法，可为药剂减量、浓缩池运行控制优化提出支撑，研究成果的使用对哈尔滨市污泥减量化处置的促进作用将产生一定的社会效益和经济效益。