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(yīng)，使污水中懸浮態(tài)（大于100nm）和膠態(tài)(1～100nm)的細(xì)小顆粒脫穩(wěn)，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(zhèn)污水處理和工業(yè)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(jī)物的吸附凝聚處理，可用于色度物質(zhì)、腐殖酸、富里酸、表面活性劑等物質(zhì)的脫穩(wěn)凝聚處理，也可用于乳化液破乳、凝聚處理。

混凝是一種復(fù)雜的物理化學(xué)現(xiàn)象，目前對其工作原理認(rèn)識尚不統(tǒng)一。懸浮態(tài)和膠態(tài)的細(xì)小顆粒在水中以負(fù)電荷親水膠體的狀態(tài)存在，且外圍包著一層由極性分子組成的水殼，極其穩(wěn)定，因而永遠(yuǎn)不可能借自身重力沉淀下來。當(dāng)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(luò)合離子)，可以中和污水中膠體顆粒表面所帶的負(fù)電荷；另一方面由于這些水解的離子有很強(qiáng)的水化能力(與H2O結(jié)合成絡(luò)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(wěn)定性。通過以上兩方面的作用，膠粒將失去原來的穩(wěn)定性，相互之間發(fā)生凝聚，形成較大的礬花（經(jīng)絮凝之后形成的大顆粒、可沉絮體俗稱礬花）經(jīng)沉淀去除。

混凝由混合、絮凝和沉淀三個過程組成。

混合的目的是均勻而迅速地將藥液擴(kuò)散到污水中，它是絮凝的前提。當(dāng)混凝劑與污水中的膠體及懸浮顆粒充分接觸以后，會形成微小的礬花?；旌蠒r間很短，一般要求在10～30s內(nèi)完成混合，最多不超過2min。因而要使混凝劑與污水混合均勻，就必須提供足夠的動力使污水產(chǎn)生劇烈的紊流。

將混凝劑加入污水中，污水中大部分處于穩(wěn)定狀態(tài)的膠體雜質(zhì)將失去穩(wěn)定。脫穩(wěn)的膠體顆粒通過一定的水力條件相互碰撞、相互凝結(jié)、逐漸長大成能沉淀去除的礬花，這一過程稱為絮凝或反應(yīng)。要保證絮凝的順利進(jìn)行，需保證足夠的絮凝時間、足夠的攪拌外力，但攪拌外力的強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于混合階段，防止已形成的或正在形成的礬花被外力打碎。

污水經(jīng)混凝過程形成的礬花，要通過靜止沉淀去除，需要一定的沉淀時間。

混凝劑的種類較多有：有機(jī)混凝劑、無機(jī)混凝劑、人工合成混凝劑（陰離子型、陽離子型、非離子型）、天然高分子混凝劑（淀粉、樹膠、動物膠）等等。

混凝過程實(shí)質(zhì)上是混凝劑-溶劑、混凝劑-膠體和膠體-溶劑這三種關(guān)系相互作用的綜合結(jié)果。為了提高混凝效果，必須根據(jù)廢水中膠體和細(xì)微懸浮物的性質(zhì)和濃度，正確地選擇混凝劑和控制混凝過程的工藝條件。

混凝沉淀的效果受很多因素影響：（1）膠體和細(xì)微懸浮物的種類、粒徑和濃度；（2）廢水中陽離子和陰離子的濃度；（3）pH；（4）混凝劑的種類、投加量和投加方式；（5）攪拌強(qiáng)度和時間；（6）堿度；（7）水溫等。