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混凝沉淀是指將藥劑投入污水中，在一定的水力條件下完成混合、水解與縮聚反應，使污水中懸浮態（大于100nm）和膠態(1～100nm)的細小顆粒脫穩，凝聚成大的可自然沉降的絮體，再通過沉淀去除的工藝過程。該工藝可用于各種水量的城鎮污水處理和工業廢水處理，對懸浮顆粒、膠體顆粒、疏水性污染物具有良好的去除效果；對親水性、溶解性污染物也有一定的絮凝效果。此外，混凝工藝可用于不溶性大分子有機物的吸附凝聚處理，可用于色度物質、腐殖酸、富里酸、表面活性劑等物質的脫穩凝聚處理，也可用于乳化液破乳、凝聚處理。
混凝是一種復雜的物理化學現象，目前對其工作原理認識尚不統一。懸浮態和膠態的細小顆粒在水中以負電荷親水膠體的狀態存在，且外圍包著一層由極性分子組成的水殼，極其穩定，因而永遠不可能借自身重力沉淀下來。當混凝劑加入到污水中，并與污水充分混合以后：一方面混凝劑水解生成一系列陽離子(Al3+或Fe3+及其絡合離子)，可以中和污水中膠體顆粒表面所帶的負電荷；另一方面由于這些水解的離子有很強的水化能力(與H2O結合成絡合離子)，能奪走膠粒周圍的水分子，破壞水殼，破壞膠體粒子的穩定性。通過以上兩方面的作用，膠粒將失去原來的穩定性，相互之間發生凝聚，形成較大的礬花（經絮凝之后形成的大顆粒、可沉絮體俗稱礬花）經沉淀去除。
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