混凝剂在污水处理中的应用：颗粒中较大的粗粒悬浮物可以利用自然沉淀去除，但是更微小的悬浮物，甚至是某些有害的化学离子，特别是胶体粒子沉降得很慢，甚至能在水中长期保持分散的悬浮状态而不能自然下沉，难以用自然沉淀的方法从水中分离除去。
混凝剂的原理是破坏这些细小颗粒的稳定性，使其互相接触而凝聚在一起，形成絮状物，并下沉分离。
利用混凝剂治理污水综合了混合、反应、凝聚、絮凝等九个过程。
由于混凝剂投入水中，大多可以提供大量的正离子。
正离子能把胶体颗粒表面所带的负电中和掉，使其颗粒间排斥力减小，从而容易想和靠近并凝聚程絮状细粒，实现了使水中细小胶体颗粒脱稳并凝聚成微小细粒的过程。
微小的细粒通过吸附、卷带和架桥形成更大的絮体沉淀下来，达到了可从水中分离出来的目的。
污水治理中常用的混凝剂大致可以分为三类：有机混凝剂、无机混凝剂和高分子混凝剂。
有机混凝剂有阴阳离子型之分；无机混凝剂有无机类、碱类、固体细粉类等区别；高分子混凝剂根据聚合度的不同可分为高聚合度混凝剂和低聚合度混凝剂，不同聚合度下又有阳离子型、阴离子型和非离子型，高分子混凝剂也有有机与无机类之分。
选用混凝剂的品种、数量应根据处理对象，即不同的废水的试验资料和条件而定，必须从价廉、易得、投用量少、处理效率高且生成的絮状物容易沉淀分离等方面考虑。
当投加单个混凝剂处理效果不理想时，还可以投加助凝剂或者可以考虑两种混凝剂按比例混合投加。
一、混凝剂种类按无机和有机类可分成以下几种：1、硫酸铝硫酸铝含有不同数量的结晶水，Al2(SO4)3·18H2O，其中n=6、10、14、16，18和27，常用的是Al2(SO4)3·18H2O其分子量为666.41，比重1.61，外观为白色，光泽结晶。
硫酸铝易溶于水，水溶液呈酸性，室温时溶解度大致是50%，pH值在2.5以下。
沸水中溶解度提高至90%以上。
硫酸铝使用便利，混凝效果较好，不会给处理后的水质带来不良影响。
当水温低时硫酸铝水解困难，形成的絮体较松散。
硫酸铝在我国使用最为普遍，大都使用块状或粒状硫酸铝。
根据其中不溶于水的物质的含量，可分为精制和粗制两种。
硫酸铝易溶于水，可干式或湿式投加。
湿式投加时一般采用10—20%的浓度(按商品固体重量计算)。
硫酸铝使用时水的有效pH值范围较窄，约在 5.5—8之间，其有效pH值随原水的硬度含量而异：对于软水，pH 值在5.7—6.6；中等硬度的水为6.6—7.2；硬度较高的水则为7.2—7.8。
在控制硫酸铝剂量时应考虑上述特性。
有时加入过量硫酸铝，会使水的pH值降至铝盐混凝有效pH 值以下，既浪费了药剂，又使处理后的水发混。
粗制硫酸铝中有效氧化铝含量基本与精制相同，主要是不溶于水的物质含量高，废渣较多，最好用热水并拌以搅拌，才能完全溶解，因含有游离酸，酸度较高，腐蚀性强，溶解与投加设备应考虑防腐。
2、聚合氯化铝聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂。
六十年代，日本在制造与应用方面做了大量工作，有逐步取代硫酸铝的趋势。
我国在1973年曾在成都召开全国新型混凝剂技术经验交流会，会上对聚合氯化铝的产品质量提出了要求，其中要求含氧化铝(Al2O8)10%以上，碱化度为50—80%，不溶物1%以下等。
我国某些地区仍将聚合氯化铝称为碱式氯化铝[A1n(OH)mCl3n-m]，这是由于对它的基本化学式的不同理解而造成的。
聚合氯化铝的化学式应表示为[Al2(OH)nC18-n]m，其中n可取1到5中间的任何整数，m为≤10的整数。
这个化学式实际指m个A12(OH)nCl6-n(称羟基氯化铝)单体的聚合物。
聚合氯化铝中OH-与Al的比值对混凝效果有很大关系，一般可用碱化度B表示：，例如n=4时，碱化度。
一般要求B为40～60%。
聚合氯化铝作为混凝剂处理水时，有下列优点：(1)对污染严重或低浊度、高浊度、高色度的原水都可达到好的混凝效果。
(2)水温低时，仍可保持稳定的混凝效果，因此在我国北方地区更适用。
(3)矾花形成快；颗粒大而重，沉淀性能好，投药量—般比硫酸铝低。
(4)适宜的pH值范围较宽，在5—9间，当过量投加时也不会像硫酸铝那样造成水浑浊的反效果。
(5)其碱化度比其他铝盐、铁盐为高，因此药液对设备的侵蚀作用小，且处理后水的pH值和碱度下降较小。
聚合氯化铝的性能a、聚合氯化铝作为水处理剂对各种水质适应性强，对于高浊度水混凝沉淀效果尤为显著。
b、净化后的水质优于硫酸铝等无机混凝剂，净水成本与之相比低15-30%。
絮凝体形成快，沉降速度快。
c、含氧化铝高、投加量小，可降低制成水成本。
d、源水PH值在5.0-9.0范围均可凝聚。
e、腐蚀性小，操作条件好，溶解性优于硫酸铝。
f、处理水中盐分较少，有利于离子交换处理和纯水制备。
g、对源水温度的适应性优于硫酸铝等无机混凝剂，对低温水的处理效果也较好，最低析出温度为-18℃。
产品用途a、城市给水净化：河流水、水库水、地下水b、工业水净化。
c、城市水处理。
d、工业废水和废渣中有用物质的回收，促进洗煤废水中煤粉的沉降，淀粉制造中淀粉的回收。
e、各种工业废水处理：印染废水、皮革废水、含氟废水、重金属废水、含油废水、洗煤废水、矿山废水、酿造废水、冶金废水、肉类加工废水。
f、污水处理。
g、造纸施胶。
h、糖液精制。
i、铸造成型。
j、布匹防皱。
k、催化剂载体。
l、医药精制。
m、水泥速凝。
n、化妆品原料。
使用方法a、投加量视被处理水而不同，一般给水净化投加量约为：液体产品5-100克/吨，固体2-30克/吨，若通过小试投加，则效果更佳。
b、配制:可直接加入被处理水中，也可用水稀释后加入水中，加水量可按投加量和处理水量决定，加水后应搅拌均匀。
注意事项a、每次配制的水溶液不可放置时间过长，以免降低使用效果。
b、产品有效贮存期：液体半年，固体一年。
固体产吕受潮后仍然可使用。
c、不同厂家或不同牌号的水处理药剂不能混合使用，并且不得与其它化学药品混存，应防水防潮。
聚合氯化铝的混凝机理与硫酸铝相同，硫酸铝的混凝机理包括了开始的铝离子，最后的氢氧化铝胶体和其中间产物(各种形态的水解聚合物)的作用。
对于水中负电荷不高的粘土胶体，最好利用正电荷较低而聚合度大的水解产物，而对于形成颜色的有机物，则以正电荷较高的水解产物发挥作用为宜。
但硫酸铝的化学反应甚为复杂，不可能根据不同水质人为地来控制水解聚合物的形态。
至于聚合氯化铝则可根据原水水质的特点来控制制造过程中的反应条件，从而制取所需要的最适宜的聚合物，当投入水中，水解后即可直接提供高价聚合离子，达到优异的混凝效果。
目前我国聚合氯化铝应用中存在的问题主要是各地土法综合利用制得的产品，因受原料、工艺条件等限制、质量受到影响，而各地区又缺乏具有完善工艺的专门厂家。
3、三氯化铁三氯化铁(FeCl3·6H2O)是一种常用的混凝剂，是黑褐色的结晶体，有强烈吸水性，极易溶于水，其溶解度随温度上升而增加，形成的矾花，沉淀性能好，处理低温水或低浊水效果比铝盐好。
我国供应的三氯化铁有无水物、结晶水物和液体。
液体、晶体物或受潮的无水物腐蚀性极大，调制和加药设备必须考虑用耐腐蚀器材(不锈钢的泵轴运转几星期也即腐蚀，用钛制泵轴有较好的耐腐性能)。
三氯化铁加入水后与天然水中碱度起反应，形成氢氧化铁胶体。
以上反应式只是一个粗略的表示方法，实际上要复杂得多，当被处理水的碱度低或其投加量较大时，在水中应先加适量的石灰。
水处理中配制的三氯化铁溶液浓度宜高，可达46%。
三氯化铁的优点是形成的矾花比重大，易沉降，低温、低浊时仍有较好效果，适宜的pH值范围也较宽，缺点是溶液具有强腐蚀性，处理后的水的色度比用铝盐高。
4、硫酸亚铁硫酸亚铁FeS04·7H20是半透明绿色结晶体，易于溶水，在水温20℃时溶解度为21%。
硫酸亚铁离解出的Fe2+只能生成简单的单核络合物，因此，不如三价铁盐那样有良好的混凝效果。
残留于水中的Fe2+会使处理后的水带色，当水中色度较高时，Fe2+与水中有色物质反应，将生成颜色更深的不易沉淀的物质(但可用三价铁盐除色)。
根据以上所述，使用硫酸亚铁时应将二价铁先氧化为三价铁，然后再起混凝作用。
当水的pH值在8.0以上时，加入的亚铁盐的Fe2+易被水中溶解氧氧化成Fe3+(1.16) 当水的pH值<8.0时，则可加入石灰去除水中CO2(1.17) 石灰用量可按下式估算：[CaO]=0.37a+1.27CO2 (1.18) 式中a——FeSO4的投加量(毫克/升)；CO2——水中CO2的含量(毫克/升)。
当水中没有足够溶解氧时，则可加氯或漂白粉予以氧化：(1.19) 理论上1毫克/升FeSO4需加氯0.234毫克/升。
处理饮用水时，硫酸亚铁的重金属含量应极低，应考虑在最高投药量处理后，水中的重金属含量应在国家饮用水水质标准的限度内。
铁盐使用时，水的pH值的适用范围较宽，在5.0—11间。
5、PFS 聚合硫酸铁聚合硫酸铁形态性状是淡黄色无定型粉状固体，极易溶于水，10%（重量）的水溶液为红棕色透明溶液，吸湿性。
聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。
名称：固体聚合硫酸铁（简称固体聚铁或SPFS）分子式：[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m性能指标：符合中华人民共和国国家标准《净水剂聚合硫酸铁》（GB14591-93）应用特点：与其他无机絮凝剂相比具有以下特点：1、新型、优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂；2、混凝性能优良，矾花密实，沉降速度快；3、净水效果优良，水质好，不含铝、氯及重金属离子等有害物质，亦无铁离子的水相转移，无毒，无害，安全可靠；4、除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效显著；5、适应水体PH值范围宽为4-11，最佳PH值范围为6-9，净化后原水的PH值与总碱度变化幅度小，对处理设备腐蚀性小；6、对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显著，对高浊度原水净化效果尤佳；7、投药量少，成本低廉，处理费用可节省20%-50%。
使用方法及注意事项因原水性质各异，应根据不同情况，现场调试或作烧杯试验，取得最佳使用条件和最佳投药量以达到最好的处理效果。
1、使用前，将本产品按一定浓度（10-30%）投入溶矾池，注入自来水搅拌使之充分水解，静置至呈红棕色液体，再兑水稀释到所需浓度投加混凝。
水厂亦可配成2-5%直接投加，工业废水处理直接配成5-10%投加。
2、投加量的确定，根据原水性质可通过生产调试或烧杯实验视矾花形成适量而定，制水厂可以原用的其它药剂量作为参考，在同等条件下本产品与固体聚合氯化铝用量大体相当，是固体硫酸铝用量的1/3-1/4。
如果原用的是液体产品，可根据相应药剂浓度计算酌定。
