混凝常作爲污水處理前的預處理之一(yī)，它是通過向廢水中(zhōng)投加混凝劑，使細小(xiǎo)懸浮物(wù)或膠體(tǐ)微粒互相吸附結合而成較大(dà)顆粒而沉澱，得以與水分(fēn)離(lí)，使廢水得以淨化。混凝除了能夠促進渾水澄清外(wài)，還能降低水的色度和去(qù)除附着于膠粒和緻濁雜(zá)質上的細菌和病菌，去(qù)除各種難降解有機物(wù)、某些重金屬毒物(wù)和放(fàng)射性物(wù)質，改善污泥的脫水性質。
一(yī)、基本原理：
  混凝劑對水中(zhōng)膠體(tǐ)粒子的混凝作用有四種：壓縮雙電層作用機理、吸附－電性中(zhōng)和作用機理、吸附架橋作用機理和沉澱物(wù)的網捕、卷掃作用機理。
  1、壓縮雙電層作用機理在水中(zhōng)投加混凝劑後，混凝劑電離(lí)産生(shēng)大(dà)量的正離(lí)子或聚合離(lí)子，通過加入電解質壓縮擴散層而導緻膠粒脫穩凝聚。
  2、吸附－電性中(zhōng)和作用機在水中(zhōng)投加适量的混凝劑，通過吸附作用，使膠體(tǐ)電性中(zhōng)和而達到脫穩凝聚的目的。
  3、吸附架橋作用機理對高分(fēn)子絮凝劑，有的表面不帶電，爲非離(lí)子型，有的表面帶負電荷，仍然能對帶負電荷的膠體(tǐ)雜(zá)質起混凝作用，這個現象可用吸附架橋作用機理來解釋。
  對于高分(fēn)子物(wù)質，其混凝作用機理可分(fēn)爲兩種情（1）高分(fēn)子物(wù)質爲陽離(lí)子型時，吸附－電性中(zhōng)和作用和吸附架橋作用都有。（2）高分(fēn)子物(wù)質爲陰離(lí)子型和非離(lí)子型時，則爲吸附架橋作用。
  4、沉澱物(wù)的網捕、卷掃作用機理無機鹽混凝劑投量很多時（例如鋁鹽、鐵鹽），會在水中(zhōng)産生(shēng)大(dà)量氫氧化物(wù)沉澱，形成一(yī)張絮凝網狀結構，在下(xià)沉過程中(zhōng)網捕、卷掃水中(zhōng)膠體(tǐ)顆粒，以緻産生(shēng)沉澱分(fēn)離(lí)。沉澱物(wù)的網捕、卷掃作用是一(yī)種機械作用。對于低濁度水，可以利用這個作用機理，在水中(zhōng)投加大(dà)量混凝劑，以達到去(qù)除膠體(tǐ)雜(zá)質的目的。

聚合混凝劑

混凝劑按化學成分(fēn)分(fēn)爲無機混凝劑和有機混凝劑
     

二、混凝過程及設備：
  混凝處理工(gōng)藝流程包括混凝劑的配置與投加、混合、反應及沉澱分(fēn)離(lí)等過程。其流程如下(xià)圖所示：

  1、投藥
  投藥方法分(fēn)爲幹投法和濕投放(fàng)。幹投法就是将固體(tǐ)混凝劑破碎成粉末後定量地投入待處理水中(zhōng)。此法對混凝劑的粒度要求較嚴，投量控制較難，對機械設備的要求較高，勞動條件也較差，目前國内使用較少。濕投法是将混凝劑和助凝劑先溶解配成一(yī)定濃度的溶液，然後按處理水量大(dà)小(xiǎo)定量投加。
  2、混合
  混合是指當藥劑投入污水後發生(shēng)水解并産生(shēng)異電荷膠體(tǐ)與水中(zhōng)膠體(tǐ)和懸浮物(wù)接觸形成細小(xiǎo)絮凝體(tǐ)（俗稱礬花）的過程。在專用混合設備中(zhōng)進行混合，有機械和水力兩種方法。采用機械攪拌的有機械攪拌混合槽、水泵混合槽等，利用水力混合的有管道式、穿孔闆式、渦流式混合槽等。
  3、反應
  混合完成後，水中(zhōng)已産生(shēng)細小(xiǎo)絮體(tǐ)，但還未達到能自然沉降的粒度，反應階段的作用是小(xiǎo)絮體(tǐ)繼續形成大(dà)的、具有良好沉澱性能的絮凝體(tǐ)，以使其在後續的沉澱池内下(xià)沉。
  4、澄清池
  澄清池是能夠同時實現混凝劑與原水的混合、反應、澄清合成一(yī)體(tǐ)的設備，具有占地面積小(xiǎo)，處理效果好，生(shēng)産效率高，節省藥劑用量等優點。它利用的是接觸絮凝原理，即強化絮凝過程：在池中(zhōng)讓已經生(shēng)成的絮凝體(tǐ)懸浮在水中(zhōng)成爲懸浮泥渣層（接觸絮凝區），當投加混凝劑的水通過它時，廢水中(zhōng)新生(shēng)成的微絮粒迅速吸附在懸浮泥渣上，從而達到良好的去(qù)除效果。
三、影響混凝效果的主要因素：
  1、水溫
  水溫對混凝效果有明顯影響，我(wǒ)國北(běi)方到冬季水溫低達0～2℃，盡管投加大(dà)量無機鹽類混凝劑，混凝效果也不好，也就是說，低溫水難處理。原因是：
  （1）低溫時無機鹽水解速度慢(màn)，因爲無機鹽水解爲吸熱反應。
  （2）水溫低時水的粘度大(dà)，會使布朗運動減弱，減少顆粒碰撞機會，同時水的剪力增大(dà)，絮凝體(tǐ)容易破碎。
  （3）水溫低時絮凝體(tǐ)不容易沉澱
  （4）水溫低時膠體(tǐ)水化作用增強，妨礙膠體(tǐ)凝聚。
  （5）水溫與水的pH值有關。當水溫低時，水的pH值提高，相應的混凝最佳pH值也将提高。
  鑒于以上原因，爲提高低溫水的混凝效果，可采取以下(xià)措施：
  （1）采用PAC、鐵鹽作混凝劑。
  （2）投加助凝劑活化矽酸
  （3）增加混凝劑投加量，利用沉澱物(wù)網捕、卷掃作用去(qù)除水中(zhōng)雜(zá)質。
  2、pH值
  對不同的混凝劑，水的pH值影響不同。
  （1）硫酸鋁
  硫酸鋁作爲混凝劑時，水的最佳pH值爲：去(qù)除濁度時pH＝6.5～7.5，去(qù)除色度時pH＝4.5～5.5。
  （2）三氯化鐵
  三氯化鐵适用的pH值範圍比硫酸鋁寬，最佳範圍爲：去(qù)除濁度時pH＝6.0～8.4，去(qù)除色度時pH＝3.5～5.0。
  （3）硫酸亞鐵
  使用硫酸亞鐵作爲混凝劑時，分(fēn)兩種情況考慮：
  （1）當pH＜8.5時，通常采用亞鐵氯化法将二價鐵離(lí)子氧化成三價鐵離(lí)子。
  （2）當pH＞8.5時，且水中(zhōng)有足夠溶解氧，則可完成二價鐵離(lí)子氧化過程。
  但是天然水pH＜8.5，故可采取投加石灰的方法來提高水的pH值。高分(fēn)子混凝劑對水的pH值變化适應性較強，故可不考慮。
  3、堿度
  堿度指水中(zhōng)含堿物(wù)質的多少。從鋁鹽的水解反應：Al3+＋3H2O → Al(OH)3＋3H+可看出，水解過程中(zhōng)不斷産生(shēng)H+，會導緻水的pH值不斷下(xià)降，要使水的pH值保持在最佳範圍，則水中(zhōng)應有足夠的堿性物(wù)質與H+中(zhōng)和。天然水中(zhōng)均含有一(yī)定堿度（HCO3-），一(yī)般有兩種情況：
  （1）當原水的堿度足夠時，就能對水的pH值有緩沖作用。
  （2）當原水堿度不足或混凝劑投量較多，水中(zhōng)産生(shēng)大(dà)量的H+時，必須投加石灰等堿性物(wù)質來中(zhōng)和水解過程中(zhōng)産生(shēng)的H+。
  石灰投加量可通過試驗确定或按下(xià)式估算：
  [CaO]＝[α]－[χ]＋[δ]式中(zhōng)，
  [CaO] —— 純石灰CaO投量（meq/L）；
  [α] —— 混凝劑投量（meq/L）；
  [χ] —— 原水堿度（meq/L，以CaO計）；
  [δ] —— 剩餘堿度，一(yī)般取0.5～1.0meq/L（以CaO計）；
  4、濁度
  A、低濁水
  水中(zhōng)懸浮物(wù)濃度很低時，顆粒碰撞速率大(dà)大(dà)減小(xiǎo)，混凝效果較差，對低濁水可采取以下(xià)措施提高混凝效果：
  （1）投加高分(fēn)子助凝劑活化矽酸或PAM。
  （2）投加粘土，以增加混凝劑水解産物(wù)的凝結中(zhōng)心，提高碰撞速率，或者采用機械攪拌澄清池。
  （3）采用直接過濾法。
  B、高濁水
  對于高濁度水，爲了減少鋁鹽、鐵鹽等混凝劑的投加量，可投加PAM作助凝劑。