混凝的主要對(duì)象:是廢水中的細(xì)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(guò)向廢水中投加混凝劑，破壞膠體的穩(wěn)定性，使細(xì)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(lái)降低廢水的濁度和色度，去除多種高分子有機(jī)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(yùn)動(dòng)，顆粒在廢水中受水分子熱運(yùn)動(dòng)的碰撞而作無(wú)規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)；

帶電，同類(lèi)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?chē)纬伤ぁ?/p>

2.膠體的脫穩(wěn)機(jī)理

膠體顆粒保持分散的懸浮狀態(tài)的特性稱(chēng)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(guò)程稱(chēng)為脫穩(wěn)(destabilization)，脫穩(wěn)的膠粒相互聚集為較大顆粒的過(guò)程稱(chēng)為凝聚(coagulation)。

混凝的機(jī)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(jī)理。

①壓縮雙電層機(jī)理

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

該過(guò)程的實(shí)質(zhì)是加入的反離子與擴(kuò)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(kuò)散層厚度減小。

由于擴(kuò)散層厚度的減小，膠粒得以迅速凝聚。

溶液中離子濃度與擴(kuò)散層厚度的關(guān)系

②吸附電中和機(jī)理

膠粒表面對(duì)異號(hào)離子、異號(hào)膠粒、鏈狀離子或分子帶異號(hào)電荷的部位有強(qiáng)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(jī)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(guò)活性部位與膠粒和細(xì)微懸浮物等發(fā)生吸附橋連的過(guò)程。

④沉淀物網(wǎng)捕機(jī)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(shí)，水中的膠粒和細(xì)微懸浮物可被這些沉淀物在形成時(shí)作為晶核或吸附質(zhì)所網(wǎng)捕。

以上介紹的混凝的四種機(jī)理，在水處理中往往可能是同時(shí)或交叉發(fā)揮作用的，只是在一定情況下以某種機(jī)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(guò)高或過(guò)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(guò)程中，都有一個(gè)相對(duì)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(guò)試驗(yàn)確定。

③水溫(temperature)

水溫會(huì)影響無(wú)機(jī)鹽類(lèi)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(yùn)動(dòng)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(jìn)混凝過(guò)程。而有些物質(zhì)則不利于混凝的進(jìn)行。

（2）混凝劑的影響

①混凝劑種類(lèi)(kinds of coagulants)

混凝劑的選擇主要取決于膠體和細(xì)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(wú)機(jī)混凝劑使其脫穩(wěn)凝聚，如絮體細(xì)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(wú)機(jī)混凝劑與高分子混凝劑并用，可明顯提高混凝效果，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

②混凝劑投加量(dosage)

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

對(duì)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(wèn)題，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。

③混凝劑投加順序(sequence)

當(dāng)使用多種混凝劑時(shí)，其最佳投加順序可通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。

經(jīng)驗(yàn):無(wú)機(jī)混凝劑與有機(jī)混凝劑并用時(shí)，先投加無(wú)機(jī)混凝劑，再投加有機(jī)混凝劑。

但當(dāng)處理的膠粒在50?m以上時(shí)，常先投加有機(jī)混凝劑吸附架橋，再加無(wú)機(jī)混凝劑壓縮擴(kuò)散層而使膠體脫穩(wěn)。

(3)水力條件的影響

水力條件對(duì)混凝效果有重要影響。

兩個(gè)主要的控制指標(biāo)是攪拌強(qiáng)度和攪拌時(shí)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(shí)間t應(yīng)在10–30s。

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