絮凝劑能夠通過壓縮雙電子層、吸附-電性中和、吸附架橋、網(wǎng)捕-卷掃等作用，使溶液中懸浮膠體或顆粒脫穩(wěn)、聚集、沉淀，在水處理領(lǐng)域得到廣泛使用，包括工業(yè)用水處理、給水凈化以及城市污水處理與處置。早在明朝《天工開物》中就有使用明礬作為絮凝劑用于凈水的記載，以絮凝劑為代表的水處理藥劑給人類生產(chǎn)生活帶來極大便利，在水污染治理、用水質(zhì)量保證以及水資源可持續(xù)利用等方面發(fā)揮了極其重要的作用。在享受絮凝劑帶來的便利的同時，人們卻往往忽略了被沉淀和分離的固體物質(zhì)（例如絮凝污泥）的去向及其對環(huán)境造成的影響。隨著我國雙碳目標(biāo)的確立，減污降碳、節(jié)能降耗與資源回收成了全社會的廣泛議題，通過污泥厭氧消化等方式回收污水中的資源和能源被賦予了戰(zhàn)略性的意義。然而，實際污泥厭氧消化過程中資源和能源的回收效率并不理想，一定程度上阻礙了這一過程的應(yīng)用與推廣。為提高污泥處理過程中資源和能源的回收效率，國內(nèi)外研究大多聚焦于通過預(yù)處理提升污泥中有機(jī)物的溶出，以及探索利用厭氧消化中間產(chǎn)物如短鏈脂肪酸或者氫氣作為資源回收的可能性，但忽略了水處理環(huán)節(jié)中被大量添加、最終富集在剩余污泥之中的絮凝劑對污泥厭氧消化的影響。實際上，絮凝劑由于其自身特性，對消化反應(yīng)器中有機(jī)物具有團(tuán)聚作用，阻礙酶和有機(jī)基質(zhì)的接觸，嚴(yán)重影響污泥厭氧消化過程的甲烷回收性能，且不同種類絮凝劑的絮凝性及其對微生物產(chǎn)生的毒性也各不相同。
湖南大學(xué)環(huán)境與工程學(xué)院王冬波教授及其團(tuán)隊長期從事固體廢物尤其是城市剩余污泥的減量化、資源化和無害化處理處置等研究，從基礎(chǔ)理論、技術(shù)開發(fā)到工程應(yīng)用等方面開展了一系列研究工作并取得了一些創(chuàng)新性成果。依托國家自然科學(xué)基金、湖南省杰出青年基金、湖南省科技重大專項等項目資助，團(tuán)隊開展了大量關(guān)于污泥中殘余絮凝劑對厭氧消化過程的影響及調(diào)控等研究工作。基于此，王冬波教授科研團(tuán)隊開始了本書的編著。本書首先系統(tǒng)論述了多種常見的有機(jī)/無機(jī)/復(fù)合型絮凝劑功能與特性，總結(jié)了絮凝劑在污水-污泥處理系統(tǒng)中的使用和殘余情況，結(jié)合目前剩余污泥厭氧消化處理現(xiàn)狀，闡明了絮凝劑在厭氧系統(tǒng)中的遷移與轉(zhuǎn)化情況；然后，根據(jù)厭氧處理系統(tǒng)宏觀處理效能、典型生化過程動力學(xué)、微生物宏觀與微觀特性以及絮凝劑遷移轉(zhuǎn)化等方面，多層次、多角度地論述了污泥中殘余絮凝劑對厭氧處理過程的影響行為與作用機(jī)理，在此基礎(chǔ)上探究了能夠?qū)崿F(xiàn)絮凝劑有效降解/穩(wěn)定-絮凝劑不利影響有效控制-甲烷高效產(chǎn)生的多種絮凝污泥厭氧消化系統(tǒng)有效調(diào)控策略；最后，進(jìn)行了結(jié)論總結(jié)和趨勢分析。本書試圖形成一套較為完整的絮凝劑對厭氧消化影響與調(diào)控的科學(xué)理論與應(yīng)用體系，為推動絮凝劑的研發(fā)、應(yīng)用、生態(tài)風(fēng)險防控、污水處理廠的資源與能源回收以及我國雙碳目標(biāo)提供理論依據(jù)、技術(shù)支撐和案例借鑒。
本書是集體勞動和智慧的結(jié)晶，全書由王冬波、伍艷馨、劉旭冉等編著，參與課題研究和本書資料搜集與整理的人員還有熊煒平、曾茁桐、譚小飛、張長、曾光明、符氣梓、李晨曦、楊靜楠、都明婷、何丹丹、盧琦、鄧倩、魯敏、吳超、王曼玉、楚驍?shù)龋ㄅ琶�不分先后）。本書在編著過程中也得到了其他老師和同學(xué)們的大力支持和幫助，在此表示衷心的感謝！
限于編著者水平與編著時間，書中難免出現(xiàn)疏漏和不當(dāng)之處，敬請各位讀者指正。

編著者
2022年10月