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(shí)，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(duì)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(huì)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(shí)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(duì)污泥厭氧消化的影響。實(shí)際上，絮凝劑由于其自身特性，對(duì)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(duì)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(duì)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(xiàng)等項(xiàng)目資助，團(tuán)隊(duì)開展了大量關(guān)于污泥中殘余絮凝劑對(duì)厭氧消化過程的影響及調(diào)控等研究工作�；�于此，王冬波教授科研團(tuán)隊(duì)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(dòng)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(duì)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(shì)分析。本書試圖形成一套較為完整的絮凝劑對(duì)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(dòng)絮凝劑的研發(fā)、應(yīng)用、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)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(dòng)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(shí)間，書中難免出現(xiàn)疏漏和不當(dāng)之處，敬請(qǐng)各位讀者指正。

編著者
2022年10月