PDA是阳离子单体DMDAAC与AM单体聚合生成的二元共聚物，是一种线型阳离子高分子聚合物，具有单元结构稳定、电荷密度高、水溶性好、适用pH范围广泛、高效无毒等优点。国外早在20世纪60年代对PDA的合成申报了专利，70年代便进行了大规模的工业化生产。我国对PDA的合成研究始于20世纪80年代末，现已有小规模的工业化生产，但生产的产品在性能和应用等方面与国外同类产品还存在着一定差距。超声波能在水介质中产生空化效应，空化气泡在其膨胀、破灭的过程中能产生瞬时高温高压和急速升温降温的环境，这一过程可以激发水分子产生少量的氢自由基和氢氧自由基，进而引发一连串的自由基反应。因此超声波化学反应技术可以加快有机化学反应速度，简化其反应条件，在有机合成领域具有很大的应用潜力。论文首先对有机高分子絮凝剂以及PDA的发展现状进行了研究，并综合超声波的化学反应技术机理，确定了运用超声波辅助合成PDA的方法，进而研究了在超声波条件下PDA合成中各合成条件的改进，并对得到的产物进行了多手段表征，分析验证了PDA的性质和结构。最后将制得的PDA产品应用于处理活性污泥的脱水，以污泥脱水后滤饼含水率和滤液浊度为考察指标，研究了PDA特性粘度以及不同投加量对污泥脱水性能的影响。论文的主要研究结论如下：①在超声波辅助下，采用水溶液聚合法合成PDA，系统的研究了PDA合成的工艺条件，通过单因素实验确定了各个工艺最佳条件，并进行了系统优化，最终选出较优的工艺条件，即为：单体总浓度30%，反应温度30℃，超声时间1h，单体配比2/8，引发剂用量0.4‰，苯甲酸钠用量0.5‰，EDTA用量0.5‰，pH值6，脲素用量0.3‰，所得产品PDA的特征粘度达14.6dL/g。②在红外光谱分析中发现了AM与DMDAAC中的多种化学键的存在，证明研究中所制备的聚合物结构正确。通过差热热重分析，发现所合成PDA在常温下结构十分稳定。通过核磁共振图谱分析，发现聚合物中存在着单体AM和DMDAAC中的多种基团，这再次证明了所得产品为单体AM和DMDAAC的聚合产物，而且也发现由超声波辅助合成的聚合物分子链段分布较为均匀。扫描电镜分析则表明，聚合物PDA具有一种独特的多层次的紧密空间立体网状结构，这使其比同类聚合物具有更强的吸附、架桥能力，其特有的结构使其能更有力的吸附水体中的颗粒状污染物、溶解性污染物等，从而更彻底的清扫水体中的污染物。③将自制的PDA用于重庆市中法唐家沱污水处理厂重力浓缩池活性污泥的脱水，研究了特性粘度和投加量对污泥脱水性能的影响。结果发现：同一特性粘度下，随着投加量的增加，污泥滤饼含水率与滤液浊度均呈先降低后升高的趋势；相同投加量的条件下，随着特性粘度的增大，其最佳投加量反而越低。得到优化絮凝条件为：特性粘度为14dL/g，投加量为1.8kg/t dry sludge，可使污泥滤饼含水率与滤液浊度分别降至65%，19.7NTU。将自制PDA与国内污水处理厂常用有机絮凝剂对污泥脱水的效果进行比较，研究可以看出，自制PDA的污泥脱水效果要好于其它四种工业阳离子絮凝剂，投加量少，处理效果又好。