随着全国城镇化的不断发展,污水处理厂中的剩余污泥也在不断增加,因此剩余污泥的处理一直以来都是人们关注的焦点。现阶段我国污泥处置的主要方式为焚烧处理,焚烧后的剩余污泥能够实现最大的稳定化和减量化。本研究为了提高焚烧后剩余污泥灰（SSA）的利用价值,提出利用SSA作为改性剂对温度响应NIPAM水凝胶进行改性,制备SSA改性NIPAM水凝胶。采用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）以及感应耦合等离子体质谱（ICP-MS）等对原污泥、SSA和改性的NIPAM水凝胶的结构以及组成进行表征。通过溶胀、退溶胀实验以及动力学模型分析探讨不同SSA投加量的改性NIPAM水凝胶性能。最后,将一系列的水凝胶作为汲取剂应用在FO工艺中,通过改变不同的实验条件研究其水通量的变化情况并通过水凝胶-FO过滤模型分析其与盐溶液汲取剂的区别,以此来探索其实际应用的能力。研究结果包括以下几个方面:（1）以SSA（经过800℃焚烧后产生）作为改性剂,N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）和聚丙烯酸（AA）作为单体,采用自由基聚合法制备了不同SSA含量（0 wt.%、0.5 wt.%、1.5 wt.%、2.5 wt.%、3.5 wt.%、4.5 wt.%）的温度响应性的半互穿网络水凝胶,分别记作SAMH0、SAMH0.5、SAMH1.5、SAMH2.5、SAMH3.5、SAMH4.5。首先,从SEM中可以观察到添加SSA后的水凝胶具有不均匀的多孔结构。另外XRD分析结果表明SSA添加量在2.5 wt.%及以上的水凝胶明显多出一个Si O2峰,因此SSA的改性行为极有可能是二氧化硅所主导的。此外在水凝胶的FTIR分析中均可以发现NIPAM、AA以及SSA的特征官能团,可以表明SSA已经成功地作为改性剂掺入到水凝胶的网络中发挥作用。最后ICP-MS表明本研究中制备的SSA改性NIPAM水凝胶脱出水重金属含量甚至低于饮用水标准,说明其能够安全应用。（2）通过质量法测定了不同SSA投加量的NIPAM水凝胶的溶胀以及退溶胀性能。对于溶胀情况,未投加SSA的SAMH0溶胀率为57.90 g/g,然而随着SSA投加量从0 wt.%增加到4.5 wt.%,改性水凝胶的溶胀率呈现出先上升后下降的趋势,在投加量为2.5 wt.%的时候达到溶胀最大值为66.55 g/g,比未投加SSA改性的水凝胶溶胀率提升了14.94%。另外,在退溶胀过程中各SSA投加量的水凝胶均能够在60℃的水浴条件下,在5分钟之内达到90%以上的脱水率。溶胀、退溶胀性能测试说明SSA的掺入不仅能够增强水凝胶的吸水溶胀能力还能同时维持其本身优秀的温度响应脱水性能。（3）一阶动力学表明SAMH2.5以及SAMH3.5都具有较高的吸水率常数,吸水能力优于其他各投加比的改性水凝胶;拟二阶溶胀动力学模型拟合计算出了各水凝胶的理论溶胀率,结果表明SAMH2.5的溶胀率是最高的,水凝胶的实验溶胀数据与理论溶胀数据相符合;扩散模型拟合表明本研究中的各水凝胶的水分子扩散机制都为超级case-Ⅱ扩散机制。（4）将不同SSA投加量的改性NIPAM水凝胶作为汲取剂应用在FO工艺中,通过改变不同的料液条件（如纯水、Na Cl料液浓度）探究其实际应用的能力。实验发现,FO水通量与水凝胶的溶胀情况相对应,随着SSA投加量的增加呈现从SAMH0的1.18LMH开始逐渐上升的趋势,在SAMH2.5处达到最大的FO水通量（2.33 LMH）,然后水通量就开始逐渐下降至SAMH4.5的1.41 LMH。同样的,在不同浓度的Na Cl料液（2000ppm、5000 ppm、8000 ppm）中也观察到了一致的现象,所产生的水通量也是随SSA投加量的增加,展现出先升高后下降的趋势,其中特别的是SAMH2.5在各个条件中都表现出了最高的水通量。最后在汲取剂再生试验中,SAMH2.5即使已经作为FO汲取剂重复使用了四次,其水通量仍然能够达到初次使用时的94%以上。（5）通过水凝胶-FO过滤模型可以发现,SAMH2.5的理论渗透压可达589.71 atm,然而纯NIPAM水凝胶汲取剂仅有213.88 atm。并且通过FO表现率可以发现水凝胶汲取剂的渗透压利用率在8000 ppm的Na Cl料液中仍然能够达到47%以上,远远高于传统盐溶液汲取剂。