混凝的主要對象:是廢水中的細小懸浮顆粒和膠體微粒，這些顆粒用自然沉降法很難從水中分離出去。

混凝:是通過向廢水中投加混凝劑，破壞膠體的穩(wěn)定性，使細小懸浮顆粒和膠體微粒聚集成較粗大的顆粒而沉降與水分離，使廢水得到凈化。

混凝法是廢水處理中常采用的方法。

可以用來降低廢水的濁度和色度，去除多種高分子有機物、某些重金屬和放射性物質(zhì)。

混凝法還能改善污泥的脫水性能。

1. 膠體的特征：

粒徑小，一般直徑為10-3－10-8mm；

布朗運動，顆粒在廢水中受水分子熱運動的碰撞而作無規(guī)則的布朗運動；

帶電，同類膠體微粒帶有同性電荷。

水化膜，許多水分子被吸引在膠體微粒周圍，形成水化膜。

2.膠體的脫穩(wěn)機理

膠體顆粒保持分散的懸浮狀態(tài)的特性稱為膠體的穩(wěn)定性（stabilization)。

膠體因?電位降低或消除，從而失去穩(wěn)定性的過程稱為脫穩(wěn)(destabilization)，脫穩(wěn)的膠粒相互聚集為較大顆粒的過程稱為凝聚(coagulation)。

混凝的機理：混凝可分為壓縮雙電層、吸附電中和、吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕四種機理。

①壓縮雙電層機理

雙電層的厚度與溶液中的反離子的濃度有關(guān)。當向溶液中投加電解質(zhì)，使溶液中離子濃度增高時，則擴散層的厚度將減小。

該過程的實質(zhì)是加入的反離子與擴散層原有反離子之間的靜電斥力把原有部分反離子擠壓到吸附層中，從而使擴散層厚度減小。

由于擴散層厚度的減小，膠粒得以迅速凝聚。

溶液中離子濃度與擴散層厚度的關(guān)系

②吸附電中和機理

膠粒表面對異號離子、異號膠粒、鏈狀離子或分子帶異號電荷的部位有強烈的吸附作用，由于這種吸附作用中和了電位離子所帶電荷，減少了靜電斥力，降低了?電位，使膠體的脫穩(wěn)和凝聚易于發(fā)生。

③吸附架橋（橋連）機理

鏈狀高分子聚合物在靜電引力、范德華力和氫鍵力等作用下，通過活性部位與膠粒和細微懸浮物等發(fā)生吸附橋連的過程。

④沉淀物網(wǎng)捕機理

沉淀金屬氫氧化物(如Al(OH)3、Fe(OH)3)或帶金屬的碳酸鹽(如CaCO3)時，水中的膠粒和細微懸浮物可被這些沉淀物在形成時作為晶核或吸附質(zhì)所網(wǎng)捕。

以上介紹的混凝的四種機理，在水處理中往往可能是同時或交叉發(fā)揮作用的，只是在一定情況下以某種機理為主而已。

3.影響混凝的因素

（1）廢水水質(zhì)的影響

①濁度(turbidity)

濁度過高或過低都不利于混凝，濁度不同，所需的混凝劑用量也不同。

②pH值

在混凝過程中，都有一個相對最佳pH值存在，使混凝反應(yīng)速度最快，絮體溶解度最小。不同混凝劑最佳pH值要通過試驗確定。

③水溫(temperature)

水溫會影響無機鹽類的水解，水溫低，水解反應(yīng)慢。另外水溫低，水的粘度增大，布朗運動減弱，混凝效果下降。

④共存雜質(zhì)(impurities)

有些雜質(zhì)的存在能促進混凝過程。而有些物質(zhì)則不利于混凝的進行。

（2）混凝劑的影響

①混凝劑種類(kinds of coagulants)

混凝劑的選擇主要取決于膠體和細微懸浮物的性質(zhì)、濃度。

如水中污染物主要呈膠體狀態(tài)，且?電位較高，則應(yīng)先投加無機混凝劑使其脫穩(wěn)凝聚，如絮體細小，還需投加高分子混凝劑或配合使用活性硅酸等助凝劑。

很多情況下，將無機混凝劑與高分子混凝劑并用，可明顯提高混凝效果，擴大應(yīng)用范圍。

②混凝劑投加量(dosage)

水中微粒種類、性質(zhì)、濃度、混凝劑品種、投加方式及介質(zhì)條件有關(guān)

對任何廢水的混凝處理，都存在最佳混凝劑和最佳投藥量的問題，應(yīng)通過試驗確定。

③混凝劑投加順序(sequence)

當使用多種混凝劑時，其最佳投加順序可通過試驗來確定。

經(jīng)驗:無機混凝劑與有機混凝劑并用時，先投加無機混凝劑，再投加有機混凝劑。

但當處理的膠粒在50?m以上時，常先投加有機混凝劑吸附架橋，再加無機混凝劑壓縮擴散層而使膠體脫穩(wěn)。

(3)水力條件的影響

水力條件對混凝效果有重要影響。

兩個主要的控制指標是攪拌強度和攪拌時間。

混合階段：要求混凝劑與廢水迅速均勻混合，為此要求速度梯度G在500–1000s－1，攪拌時間t應(yīng)在10–30s。

反應(yīng)階段：既要創(chuàng)造足夠的碰撞機會和良好的吸附條件讓絮體有足夠的成長機會，又要防止生成的小絮體被打碎，因此攪拌強度要逐漸減小，而反應(yīng)時間要長，相應(yīng)G和t值分別應(yīng)在20－70s-1和15－30min。