混凝作用是重大的物理、化学历程。关于混凝机理
，一样平常以为是凝聚和絮凝两个作用历程。凝聚(coagulation)是指胶体颗粒脱稳并形成细小的凝聚体的历程;絮凝(floccula-Lion)则指胶体脱稳后(或由于高分子物质的吸附架桥作用)聚结成大颗粒絮体的历程。凝聚是瞬时的
，只需将化学药剂扩散到所有水中的时间即可;絮凝则与凝聚作用差别
，

　　它需耍一定的时间去完成
，但一样平常情形下两者很难区分
，因此把能起凝聚和絮凝作用的药剂统称为混凝剂。

　　现在获得普遍认可的混凝剂的作用机理主要有如下4种。

双电层压缩机理

　　所谓压缩双电层是指向胶体疏散系中投加可爆发高价反离子的电解质
，通过增大溶液中反离子浓度
，降低扩散层厚度
，使胶体粒子的ζ电位降低的历程。胶体结构中
，胶粒外貌的反离子浓度由里向外逐渐降低
，直至与溶液中的离子浓度相平衡。由图2-6(a)可见
，当向溶液中投加无机混凝剂时
，溶液中离子浓度增大
，扩散层的厚度将由图oa的oa减小至ob。由于扩散层厚度的减小
，ζ电位响应降低
，胶粒间的相互倾轧力响应减小
，并且由于距离靠近使得吸引力增添
，此时吸引力占优势
，总势能下降为负值。由图2-6(b)、(c)可见其倾轧与吸引的协力由斥力为主变为以吸引力为主
，胶粒得以迅速凝聚。

　　凭证压缩双电层的机理
，无论溶液中的电解质浓度有多高
，其作用只是使扩散层厚度变薄而己
，不会有逾额的反离子进入扩散层
，即不可能泛起胶粒改变电性而使其重新稳固的情形。这是由于该理论纯粹从静电作用和van der Waals引力作用来说明电解质对胶体的脱稳作用
，没有思量电解质尤其是高价金属离子的水解产品与颗粒间的其他专属作用
，因此它不可诠释混凝历程某些重大的征象。例如
，以三价铝盐或铁盐作混凝剂
，当药剂投加量过多时
，凝集效果反而下降
，甚至重新稳固。向水溶液中投加混凝剂时胶粒脱稳的历程涉及胶粒-混凝剂、胶粒-水溶液、混凝剂-水溶液间三方面的相互综相助用。为此
，又提出了其他几种混凝机理。

吸附电中和作用机理

　　所谓“吸附电中和作用”
，又称“特征吸附作用”
，是指非静电性子的作用
，包括化学键合、外貌络合、疏水缔合、氢键作用甚至van der Waals作用等。当反离子能与胶粒外貌爆发“吸附电中和作用”时
，会使粒子的外貌电荷获得中和
，同时引起ζ电位降低
，通过吸附电中和作用造成外貌电荷镌汰与通过压缩双电层使价电子镌汰的历程机理是差别的。

　　在加入过量无机混凝剂电解质时
，经常爆发外貌电荷变号的征象
，这是吸附电中和作用最显着的证据。在吸附电中和作用爆发的初期
，静电吸引起了增进作用;可是当外貌电荷变号后
，异号离子的进一步吸附是在战胜静电倾轧下爆发的
，这证实保存着某种更强的特征吸附作用。

　　吸附电中和作用对胶体稳固性的影响现实上是通过对外貌电荷的影响而爆发的
，当足够数目的异号离子由于吸附电中和作用而吸附在胶体或颗粒外貌上时
，可以使粒子电荷镌汰到某个临界值
，这时静电斥力缺乏以阻止胶体与微粒间的接触
，于是爆发凝聚。异号离子的进一步吸附不但会使粒子外貌电荷变号
，并有可能使外貌电位变得足够高
，

　　以致引起胶体的重新稳固。铝盐或铁盐投加量高时爆发再稳征象以及带来电荷变号的征象用吸附电中和的机明确释是很合适的。

吸附架桥作用机理

　　吸附架桥也叫吸附桥联
，是指在悬浮液中加入链状高分子化合物
，由于其架桥作用而使悬浮液中的胶体离子脱稳的征象。高分子化合物一样平常都具有很长的分子链
，如常用的聚丙烯酰胺(PAM)
，每个结构单位长度为2.5A(1A=10^-10m)
，若聚合度为14000
，则每个分子长度可达3.5μm
，且链上有许多能够通过静电键合、氢键键合和共价键键相助用在颗粒外貌举行吸附的活性基团。一条高分子链能同时吸附两个或两个以上胶粒
，把胶粒像架桥一样毗连起来形成絮团。无论悬浮液中胶粒的外貌荷电状态怎样、势垒多大
，只要添加的絮凝剂分子具有可在颗粒外貌爆发吸附作用的官能团或吸附活性
，便可实现吸附架桥絮凝。

　　絮凝剂与胶粒的静电键合主要由双电层的静电作用引起。例如胶粒外貌带正电荷
，阴离子型高分子絮凝剂可进入双电层取代原有的反离子
，使两者细密地吸附。氢键键合是指当絮凝剂分子中的-NH2和-OH基团与胶粒外貌电负性较强的氧键合而成
，通常纯粹氧键键合的作用
，该键合？稍诳帕Ｍ饷蔡焐讶艿耐饷不衔锘蛭裙痰穆绾衔
，导致絮凝剂的选择性吸附。上述3种键相助用在现实中详细以哪种方法为主
，需视颗粒-聚合物系统的特征以及水溶液的性子而定。

　　大宗试验批注
，絮凝剂的用量过大
，会将颗粒险些完全包括
，因而倒运于絮凝剂同时与其他颗粒作用
，使絮凝作用削弱
，爆发再稳征象。而用量过小
，又起不到架桥作用。

　　图2-7所示为高分子絮凝历程的模子
，由于絮凝作用并未改变颗粒外貌的电性子
，胶粒并没有脱稳
，故爆发的絮团大而蓬松
，其间含有大宗的水分
，整体重量增添
，可爆发整体沉降。另外
，絮体且有一定强度
，但受到长时间的强烈搅拌也会使其破碎
，且碎后一样平常不再成团
，即历程不可逆。

卷扫(网铺)机理

　　向废水中投加含金属离子的化学凝聚剂[如Al2(SO4)3、石灰、FeCl3等高价金属盐类]
，当药剂投加量和溶液介质的条件足以使金属离子迅速天生金属氢氧化物沉淀[如Al(OH)3、Fe(OH)3等]或金属碳酸盐沉淀(如CaCO3)时
，所天生的难溶分子就会以胶；蛳肝⑿∥镒魑Ш诵纬沙恋砦
，或是对其爆发吸附作用
，从而实现对水中胶；蛳肝⑿∥锏耐。

　　在水处置惩罚中
，以上4种混凝机理往往可能同时施展作用
，只是在特定情形下才以某种机理为主罢了。