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给水厂污泥是一种典型的非牛顿流体。本研究从单个颗粒(污泥絮体)与群体系统(整个体系)两个角度,采用理化指标测定、显微镜拍摄、比表面分析、流变测试等技术方法,探讨了絮凝调理对给水厂污泥脱水性能、理化性质、形貌特征以及流变特性的影响,分析了絮凝调理前后污泥类凝胶与分形结构的变化。研究结果如下：对于给水厂污泥样品1和样品2,通过阳离子型有机高分子絮凝剂CZ8698的调理,对应的最佳投药量分别为24.00kg·ton-1干泥和18.75kg·ton-1干泥,相应的毛细吸水时间CST值分别由97.97±5.75s和131.68±2.50s降低至11.57±0.58s和13.10±0.62s,污泥的脱水性能达到最佳。污泥上清液表面张力和污泥的接触角也分别增加到最大值：70.98±0.26mN·m-1和38.00±2.5°,表面电荷密度与Zeta电位接近于O。随着CZ8698投药量的增加,调理污泥颗粒絮体的粒径逐渐增大,相应的一维分形维数D1(lglgP-lgdL)的范围为1.01-1.05,表明絮体边缘规则程度变化不大；而二维分形维数D2(lgA-lgdL)由1.68升高至1.93, D2’(lgA-lgP)在1.56～1.86范围内波动上升,絮体密实程度随投药量增加而增强。通过N2吸附-脱附等温线和流变学方法分析了给水厂污泥的群体特征。基于分形FHH (Frenkel-Halaey-Hill)吸附和脱附方程,得到原始污泥的孔分形维数Ds分别为2.53和2.33。在最佳投药量处达到最大值2.55和2.52,标度空间LF分别为0.28-2.77nm和0.30-1.02nm,此时絮体的空间填充能力最强。应用热力学模型计算得到的Ds为2.84-2.89,大于分形FHH模型计算的结果,标度空间为0.10-2.19nm,与吸附Ds较为接近。给水厂污泥调理前后都具有剪切变稀的性质,后者触变性更强。调理后污泥的极限粘度与浓度表现出线性关系,与多数市政污泥η∞-TSS呈指数关系不同。调理前后污泥log10η∞与1/T之间的关系均符合阿仑尼乌斯公式,相应的活化能Ea分别为17.86J·mol-1和26.91J·mol-1,高于厌氧颗粒污泥的2.51J·mol-1。Herschel-Bulkley模型和宾汉塑性模型适用于描述调理前后污泥的流变行为。基于Shih模型中极限粘度与污泥浓度的关系,计算得调理前后污泥的质量分形维数Df分别为1.75和2.48。调理后的污泥属于weak-link絮体/聚集体。动态流变测试中,多数情况下,屈服应力τyT,污泥网络结构凝聚能EcT随着污泥浓度的升高而增加,但强度并没有一直提高。调理前后污泥都具有类凝胶结构和线性粘弹性(LVE)范围,超过该范围后,污泥网络结构的粘性增强,结构由凝胶转化为溶胶。此外由控制剪切应力CSS和振幅扫描SAS测试可以发现,在多数浓度下,絮凝剂的投加使得给水厂污泥网络结构的强度提高、弹性下降、LVE范围延长。根据Shih模型对1gG’和lgTSS的关系的模拟结果可知,调理前后污泥的Df分别为2.69和2.66,且给水厂调理前后污泥均为weak-link絮体。