本文利用高岭土悬浮液和煤细渣水样模拟煤气化过程中的黑水,以聚丙烯酰胺(CPAM)为絮凝剂,探究影响其絮凝效果的外界因素,通过不同外界条件下的絮凝实验,确定CPAM的最佳投加量、投放温度以及水体pH值,引入分形理论对絮凝过程图像进行分析,揭示分形维数变化所表征的絮凝效果。实验结果表明在CPAM添加量为6 ppm,水温为60℃时,高岭土悬浮液中絮体的平均粒径最大,此时有较好的絮凝效果。在CPAM添加量为6 ppm,水温为50℃,水体pH值为5时,煤气化细渣黑水模拟样样中的絮体有着较大的平均粒径,相对应有着较好的絮凝效果。酸性环境比较有利于CPAM发挥它的絮凝作用。不论是高岭土悬浮液还是煤细渣黑水模拟样样,改变CPAM的添加量、水温和水体pH值后,沉淀后上层清液浊度和下层沉淀絮凝体的分形维数呈现出良好的相关性,在CPAM添加量较低时,随着CPAM添加量的增加、水温的升高和pH值的下降,絮体的分形维数增大,结构趋向密实,沉降后的上层清液浊度降低。但达到一个峰值后随着CPAM投加量继续增加、水温的持续升高和水体pH值的增大,絮体的分形维数减小,.结构趋向松散,沉降后的水浊度变大。因此絮凝体的分形维数在反映絮凝效果方面具有较好的代表性。通过实验与推导,本文建立了絮体沉降速度和絮体结构与分形维数之间的关系,可以比较直观的通过絮体的分形维数来判断其沉降性能的好坏。