沉淀底泥强化混凝是一种通过在混凝阶段投加沉淀底泥达到强化混凝效果的技术,具有减少药剂投加量及污泥产量,改善水处理效果,降低水厂运营成本等优点,被广泛应用。但其相关的理论研究相对落后,多为处理效能与宏观方面的研究,对混凝过程中絮体形态特性的研究较少,并且由于处理水体的多样性和复杂性,相关研究结果不能很好的统一,不能有效指导生产应用。本课题针对高岭土原水体系,采用聚合硫酸铁、阴离子型聚丙烯酰胺分别作为混凝剂和助凝剂,利用IPDA和摄像技术,对混凝过程进行在线监测,研究了不同致因形成的沉淀底泥对常规混凝的强化作用,探究了助凝剂对沉淀底泥发挥强化作用的必要性,然后考察了底泥投加量对沉淀底泥强化作用的影响,进而考察水力条件对沉淀底泥强化混凝作用的影响,最后考察单独投加底泥作用与沉淀底泥强化作用的可持续性。当电性中和占主导作用时,投加沉淀底泥,絮体生长速率较快,形成絮体颗粒尺寸较大,絮体强度因子增大至43.58%,恢复因子为58.89%,剩余浊度下降39%表现出明显的强化作用;当网捕卷扫逐渐占据主导作用时,形成的絮体比较松散,颗粒尺寸较小,破碎后的恢复能力相对较弱,沉淀底泥没有发挥强化作用。在不完全电中和和网捕卷扫时,投加PAM后沉淀底泥的强化作用没有明显改善;在近电中和状态下适当投加量的PAM能提高絮体生长速度,增强絮体的强度和恢复能力,絮体分形维数更低,沉淀底泥强化作用得到改善。底泥投加量增加,形成的絮体尺寸逐渐增大,但是絮体的恢复能力随之降低,对沉淀底泥强化作用的影响具有不稳定性。较短时长(30s)的快速搅拌有利于沉淀底泥强化作用的发挥,长时(90s)快速搅拌时沉淀底泥没有表现出强化作用。在搅拌速度小于300r/min时有助于沉淀底泥发挥强化作用,当搅拌速度过大,由于絮体破碎导致处理效果更差。在不同慢搅速度下沉淀底泥的投加有助于浊度的去除,但在慢搅速度为70r/min时,沉淀底泥的强化作用最明显。沉淀底泥单独投加时对原水中的胶体颗粒具有吸附作用,能使水中颗粒粒径增大,仍然具有一定的絮凝作用。在多次循环投加底泥时,絮体的生长过程及絮体形态达到稳定状态,对常规混凝有一定的强化作用,具有一定的可持续性。