城市污水屬于混合污水，主要有生活污水、工業廢水和城市降水徑流三部分組成。而污泥化學處理是城市污水處理最重要的核心技術，化學調理法常使用的無機污泥調質劑有氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋁、聚合氯化鋁等，常用的有機污泥調質劑為聚丙烯酰胺。

　　有機污泥調質劑的優點：

　　1.要比無機污泥調質劑量少；

　　2.無機調質劑會增加污泥量，增加污泥處理的成本；

　　3.污泥后期處理過程中，焚化不會降低泥餅的燃耗值。因此在污泥脫水處理中最廣泛使用的為聚丙烯酰胺。

　　市政污水中的污泥主要存在負電荷，所以在城市污水處理廠，多采用陽離子聚丙烯酰胺作為污泥脫水劑。

　　陽離子聚丙烯酰胺污泥脫水的原理：

　　1、電中和作用。污泥顆粒本身帶負電荷，相互間排斥，在污泥中加入與膠體帶相反電荷的聚電解質，則可降低離子的電位，使粒子相互吸引形成絮團。

　　2、去水化作用。由于絮凝劑分子具有的一些疏水基團，有利于將親水膠體變為憎水膠體，這是污泥調質的關鍵。污泥膠體與高分子間發生活性反應或者形成絡合物，產生不溶性物產物，從而實現絮凝，改善污泥的脫水性能。

　　3、吸附作用。主要以吸附架橋和表面吸附為主，吸附架橋作用包括兩種情形：第一，高分子絮凝劑依靠分子上的-COO-，-NH-等活性基團所產生的氫鍵力、范德華力、配位鍵力等物理化學作用與污泥顆粒發生作用，把許多污泥小膠粒吸附起來，形成更大的顆粒。當較大的絮團形成時，又會產生所謂的“網捕”效應，帶動其他未絮凝的顆粒一起絮凝，從而形成強度較大，不易破碎的絮體，便于污泥脫水。至于氫鍵產生的具體規律尚需要進一步研究，第二，在兩個同號污泥顆粒之間，由異號膠體連在一起。這種架橋作用可以解釋為異號膠體互凝現象。

　　陽離子聚丙烯酰胺對污泥的調質作用，是通過上述3種作用機理調整固體粒子群性狀及其排列狀態，使之適合于各種不同的濃縮脫水條件，因為污泥的脫水速度明顯受到固體粒子群的形狀及其排列狀態的影響。

　　影響陽離子聚丙烯酰胺污泥脫水的因素有很多：

　　PH值：污泥的PH會影響到污泥中化學成分的離子狀態，影響電荷密度，從而影響污泥絮凝效果。

　　水溫：水溫較低時，聚丙烯酰胺需要長時間才能完全溶解，分子鏈才能完全展開，且電荷與污泥顆粒碰觸的頻率會較低。

　　攪拌速度：配制溶液時，機械剪切力會切斷高分子鏈，導致分子量下降，所以在配制溶液時攪拌速度不宜過快。

　　投加量：聚丙烯酰胺的投加量過少絮凝效果不明顯，藥劑過量則絮凝團容易沉淀于反應池后部。

　　其他：藥劑的投加方式、攪拌時間、離子強度等都會對藥劑的脫水效果產生影響。

　　綜上所述：在城市污水處理過程中，為節省人力提高效率，陽離子聚丙烯酰胺的使用多采用自動化加藥系統，自動控制藥劑的溶解時間、熟化周期、攪拌強度、投加速度等。城市污水處理陽離子聚丙烯酰胺最適宜的PH值為5.0-7.5，投加量：0.3-0.6mg/L，攪拌速度：10r/min，攪拌時間：60min以上。