近年来,随着社会经济的发展,我国污水产量逐年递增,随之而来的便是污泥量的大幅增加,污泥的有效处理与妥善处置已成为不可忽视的环境问题。污泥减量化是污泥处理过程的前提与关键,它直接决定着污泥后续的输送、稳定与最终处置,而污泥脱水又是污泥减量化的常见方式。化学调理法通过在污泥中添加化学药剂,可以有效改善污泥颗粒表面属性,使污泥易于脱水。作为最常见的化学调理剂,絮凝剂能够通过电中和和吸附架桥作用使污泥颗粒相互聚集、絮凝,降低污泥比阻,从而有效改善污泥脱水性能。阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)絮凝剂由于正电荷密度高、分子量高、价格低廉、残留毒性少等特点,被广泛应用于各种水处理与污泥脱水处理中,但现有的CPAM絮凝剂还存在分子量较低、絮凝效果不稳定、易水解等缺点。因此,寻求新的制备方法、优化工艺条件、探索结构特征等对制备分子量高、溶解性好、适用范围广的CPAM具有重要意义。论文采用一种新型的阳离子单体甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵(MAPTAC),在紫外光引发聚合条件下,与丙烯酰胺(AM)发生聚合反应,成功制备出阳离子聚丙烯酰胺P(AM-MAPTAC)。通过单因素和响应面实验讨论了各反应条件对聚合产物特性粘度与转化率的影响,得到优化制备条件:反应体系pH值4.75,引发剂v-044浓度0.07%,EDTA-2Na浓度0.20%,MATPAC浓度20mol%,光照时间60min。在优化条件下制备的P(AM-MAPTAC)特性粘度最高可达14.90dL/g,分子量为742万,且各因素的影响显著性为光照时间>反应体系pH值>引发剂浓度>MATPAC浓度>EDTA-2Na浓度。通过红外光谱、核磁共振氢谱、扫描电镜、差热/热重分析对聚合产物进行了结构表征,结果表明:AM和MAPTAC单体成功发生聚合反应,聚合产物为阳离子聚丙烯酰胺P(AM-MAPTAC);聚合产物表面存在凸起和微孔结构,比表面积较大,易溶解于水,絮凝性能良好;聚合产物P(AM-MAPTAC)在常温下十分稳定,不易分解。将自制P(AM-MAPTAC)絮凝剂应用于市政污泥与印染污泥脱水处理中,讨论P(AM-MAPTAC)投加量、特性粘度、阳离子度、污泥pH值等因素对污泥脱水效果的影响,并将自制P(AM-MAPTAC)絮凝剂与市售常用CPAM絮凝剂进行对比分析,结果表明:当P(AM-MAPTAC)投加量为40mg/L、特性粘度为14.90dL/g、阳离子度为25%、pH值为6时,市政污泥脱水效果最好,上清液剩余浊度、滤饼含水率、污泥比阻最低可达到4.70NTU、71%、3.9412m/kg;印染污泥的最佳处理条件为投加量40mg/L、p H值10;自制P(AM-MAPTAC)絮凝剂比市售常用CPAM絮凝剂絮凝效果好,且p H适用范围更广,耐酸碱性较强。