原水中的微小悬浮物和胶体杂质等大颗粒的悬浮物由于受重力的作用而下沉，可以用沉淀等方法除去。沉降速度与温度有失，沙土在。℃下的沉降速度是30℃时的43 % 。因为水温升高，相对地减小水的a度。但是，由于微小粒径的悬浮物和胶体(指直径在。. 000 1- 0. 000 001mm之间的微粒)具有“稳定性”，故能在水中长期保持分散悬浮状态不会自然沉降。

　　胶体是许多分子和离子的集合物。

　　由于胶体物质的微粒小，质量轻，单位体积所具有的表面积浪大，故其表面具有较大的吸附能力，常常吸附着大量的离子而带电。同类胶体因带有同性的电荷而相互排斥，它在水中不能相互勃合而处于稳定状态。所以，胶体颗粒不能借重力自行沉降而参除，一般是在水中加人药剂破坏其稳定，使胶体颗粒增大而沉降予以去除。

　　天然水中的薪土类胶体微粒以及污水中的胶态蛋白质和淀粉R粒等都带有负电荷，因此、胶体微粒长期保持稳定的分散状态。

　　化学混凝的机理涉及的因素很多，如水中杂质的成分、浓度、水温、水的pH值、碱度，以及混凝剂的性质和混凝条件等，但可以认为主要是三方面的作用，如图2-1所示。

　　(1)胶粒脱稳(压缩双电层)。水中胶粒能维持稳定的分散悬浮状态，主要是由于胶粒带有负电荷，如能消除或降低胶粒的电位，就有可能使微粒碰撞聚结，失去稳定性。在水中投加电解质混凝剂，提供的大量正离子会涌人胶体扩散层甚至吸附层;在等电状态下，胶粒间静电斥力消失，胶粒间发生聚结。胶粒因电位降低或消除以致失去稳定性的过程，、称为胶粒脱稳。脱稳的胶粒相互聚结，称为凝聚。

　　(2)吸附架桥作用。三价铝盐或铁盐以及其他高分子混凝剂溶于水后，经水解和缩聚反应形成高分子聚合物，具有线性结构。这类高分子物质可被胶体微粒强烈吸附。因其线性长度较 大，当它的一端吸附某一胶粒后，另一端又吸附另一胶粒，在相距较远的两胶粒间进行吸附架桥，使颗粒逐渐结大，形成肉眼可见的粗大絮凝体。这种由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互黏结的过程，称为絮凝。

　　(3)网捕作用。三价铝盐或铁盐等水解而生成沉淀物，这些沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒; 使胶体勃结。采用硫酸铝、石灰或氯化铁等高价金属盐类作凝聚剂时，当投加量大得足以迅速沉淀金属氢氧化物「如Al(OH)3 , Fe(OH)3〕或带金属碳酸盐(如CaC03)时，水中的胶粒和细微悬浮物可被这些沉淀物在形成时作为晶核或吸附质所网捕。水中胶粒本身可作为这些沉淀所形成的核心，凝聚剂最佳投加量与被除去物质的浓度成反比，即胶粒越多，金属凝聚剂投加量越少。

　　混凝包括凝聚与絮凝两种过程。

　　凝聚:是指胶体被压缩双电层而脱稳的过程;凝聚是瞬时的，只需将化学药剂扩散到全部水中的时间即可。

　　絮凝:指胶体由于高分子聚合物的吸附架桥作用聚结成大颗粒絮体的过程;絮凝与凝聚作用不同，它需要一定的时间让絮体长大，但在一般情况下两者难以截然分开。

　　习惯上将低分子电解质称为凝聚剂，而将高分子药剂称为絮凝剂。凝聚和絮凝总称为混凝。混凝过程可分为快速混合、凝聚 和絮凝几个阶段。在化学药剂投人水中时，强烈搅拌，使两者在瞬息间均匀混合，化学反应和胶粒的脱稳(称凝聚)一般在数秒内完成。再经过适当强度的搅拌，在水流的紊动中使反应产物胶粒凝聚物和悬浮杂质相互碰撞a结即形成结实而粗大的絮体称絮凝，一般在5一30min左右完成。

　　混凝包括投药、混合和絮凝三个过程。也就是说，原水中投加混凝剂和其他药剂后，经过几秒钟的强烈混合，药剂迅速而均匀地分布于水中，使水中的胶体颗粒失去稳定性，从相互排斥转变为相互吸引，然后脱稳的胶体颗粒在絮凝池中因相互碰撞而结合，最后生成有一定大小、密度和强度的絮凝体，俗称“矾花”，可在以后的沉淀(澄清)池和滤池中去除。

　　二、混凝剂

　　用于水处理中的混凝剂主要有以下两大类:无机盐类混凝剂和高分子混凝剂。

　　(一)无机盐类混凝剂

　　无机盐类混凝剂目前应用最广的是铝盐和铁盐。

　　1.铝盐

　　主要有硫酸铝、明矾等。硫酸铝AI2 (S04)3·18H20的产品有精制和粗制两种。精制硫酸铝是白色结晶体。粗制硫酸铝的AI2O3含量不少于14.5%一16.5%，不溶杂质含量不大于24%一30%，价格较低，但质量不稳定，因含不溶杂质较多，增加了药液配制和排除废渣等方面的困难。明矾是硫酸铝和硫酸钾的复盐，AI2 (S04)3含量约10.6%，是天然矿物。硫酸铝混凝效果较好，使用方便，对处理后的水质没有任何不良影响。但水温低时，硫酸铝水解困难，形成的絮凝体较松散，效果不及铁盐。