在水处理领域，污泥脱水是制约处理效率与成本的关键环节。高含水率的污泥不仅运输处置困难，且直接抬高整体运行成本。单一药剂往往存在脱水效率瓶颈，而将无机絮凝剂聚合硫酸铁（PFS） 与有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM） 复配使用，已成为提升污泥脱水性能的经济高效方案。这种复配并非简单混合，而是基于机理协同的深度工艺优化。

一、 作用机理：铁盐与PAM的协同之路

PFS的“电中和与骨架构建”作用

PFS作为一种无机高分子聚合物，在水中水解产生多种高价络离子（如Fe(OH)₂⁺、Fe(OH)₄⁻），能有效压缩污泥胶体颗粒的双电层，中和其表面负电荷，破坏胶体稳定性。同时，PFS水解生成的氢氧化铁胶体可形成网状骨架结构，增强污泥絮体的机械强度，为后续分离创造有利条件。

PAM的“吸附架桥与网捕卷扫”作用

PAM（尤其是阳离子型CPAM）以其很长分子链结构，通过静电作用与污泥颗粒吸附，在颗粒间“架桥”连接，形成更大、更密实的絮团。其高分子特性还能通过网捕卷扫作用，将细小颗粒包裹进絮体，显著改善沉降性和脱水性。

复配协同效应：1+1＞2

当先投加PFS时，它完成了电荷中和与微絮体的初步形成，改变了污泥颗粒的表面特性；后续投加的PAM能更高效地发挥架桥作用，形成更大、更结实的絮团。这种分步作用机制显著降低了PAM的用量（通常可减少20%-40%），同时絮体抗剪切能力增强，不易在脱水设备中破碎，从而提高了脱水效率。

二、 关键影响因素：复配效果的决定维度

投加顺序与间隔时间

“先PFS，后PAM” 是公认的较佳顺序，间隔时间通常为30-60秒，以确保PFS充分完成电中和反应后再进行架桥作用。顺序颠倒会导致效果大幅下降。

投加比例与剂量

存在一个较佳投加比例范围。PFS过量会使污泥颗粒电荷反转重新稳定，并增加无机物含量；PAM过量则会使絮团过粘，包裹水分，反而降低脱水率。需通过实验确定较佳比例，通常PFS与PAM（干基）质量比在（10:1）~（20:1）之间探索。

污泥性质

不同来源污泥（市政、印染、造纸、化工）其有机物含量、电荷性质、粒径分布不同，需针对性调整复配方案。例如有机质含量高的污泥，通常需要更多PFS进行电荷中和。

pH值环境

PFS在酸性至中性条件下效果更佳，而CPAM在中性至弱碱性条件下表现更好。复配使用时需将体系pH调节至6-8的适宜范围，以兼顾二者效能。

三、 实践成效：经济效益与环境效益的双赢

脱水指标显著提升

复配工艺能有效将污泥含水率从单一药剂的80%-85%进一步降低至75%以下，甚至可达60%-65%。同时，污泥絮体尺寸增大，沉降速度（SV30）提升，滤液清澈度提高，离心脱水机或板框压滤机的处理能力大幅增加。

药剂总成本降低

尽管增加了PFS，但其单价远低于PAM。通过减少PAM的用量，总体药剂成本通常可降低15%-30%，实现了降本增效。

后续处置优势

降低含水率直接减少了污泥体积，显著节省了运输和处置（如焚烧、填埋）费用。此外，PFS的加入对污泥后续的厌氧消化或焚烧热值影响相对较小，兼容性良好。

四、 应用建议与注意事项

实验先行：务必进行烧杯实验（Jar Test），通过观察絮凝效果、测定泥饼含水率和上清液浊度，科学确定较佳药剂种类、投加顺序、比例和剂量。

精准投加：建议采用自动化加药设备，精确控制两种药剂的投加量和时序，确保稳定效果。

产品选型：选择与污泥性质匹配的PAM离子度（通常高有机质污泥选高离子度CPAM）和PFS盐基度（中高盐基度产品适应性更广）。

环境安全：监控脱水滤液中铁离子残留量，确保其不很过排放标准，尤其对敏感水体。

聚合硫酸铁与聚丙烯酰胺的复配使用，是水处理领域“协同增效”原理的经典实践。它通过无机与有机药剂的机理互补，突破了单一药剂的性能天花板，在提升污泥脱水效率、降低处理成本方面展现出巨大潜力。对于运营管理者而言，深入理解这一技术，并通过精细化调试将其应用于实际工程，无疑是推动污水处理厂提质增效、实现绿色低碳运行的重要技术路径。