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泥的调理与脱水性能实验一、实验目的污水处理过程中，会产生大量的污泥，其数量占处理水量的 0.3%～0.5%（以含水率为 97%）。
污泥脱水是污泥减量化中最为经济的一种方法，是污泥处理工艺中的一个重要环节，其目的是去除污泥中的空隙水和毛细水、降低了污泥的含水率，为污泥的最终处置创造条件。
本实验通过对活性污泥脱水，主要达到以下目的：（1）了解影响污泥脱水的主要因素；（2）掌握污泥脱水的基本方法和相关操作。
二、实验原理污水处理过程中得到的污泥具有高亲水性，污泥中水与污泥固体颗粒的结合力是很强的，如果没有预先的处理，即通过化学的、物理的或者加热的方法进行预处理，则绝大多数的污泥的脱水是非常困难的，这种污泥预先处理的过程称为污泥调理。
通过对污泥的调理，以改变污泥粒子表面的物化性质和组分，破坏污泥的胶体结构，减小与水的亲和力，从而改善脱水性能。
影响污泥脱水性能的因素很多，包括污泥水分的存在方式和污泥的絮体结构（粒度、密度和分形尺寸等）、电势能、pH 值以及污泥来源等。
本实验对化学调理过程中涉及到的一些调理剂，通过实验比较，确定其对污泥脱水性能的影响。
三、实验仪器及试剂1.实验仪器（1）离心机（2）离心管（3）搅拌器（4）烘箱（5）电子分析天平（6）坩埚或表面皿（7）移液管（8）洗耳球（9）250 ml 烧杯2. 实验试剂及材料（1）硫酸铁或三氯化铁 40%（2）氯化铝（3）聚丙烯酰胺（4）市政污泥四、实验步骤1. 操作过程将 100ml 浓缩污泥加到 250ml 烧杯中，分别加入一定量的调理剂，然后将烧杯置于搅拌器上，先快速搅拌（150r/min）30-60s，后慢速搅拌（50r/min）3-5min；搅拌结束后进行离心分离。
经预处理的污泥进行离心后，倾倒上清液，取泥饼测定其含固率。
其中，低转速 1800r/min、短时间 2min 离心后泥饼用来评价离心脱水速率；用高转速3800r/min，长时间 30min 离心后泥饼含固率评价可脱水程度，结果记录在下表中。
化学调质应用于污泥深度脱水除臭摘要：试验通过化学调质和压滤的方法，得出试剂配比量。
结果表明，向含水率80%污泥中加入FeCl3、生石灰、过氧化氢、表面活性剂和粉煤灰，混合后压滤脱水，污泥含水率可达到60%，甚至可以达到45%以下，同时可以减小污泥臭味。
关键词：剩余污泥；深度脱水；污泥调质；污泥除臭污泥填埋是中小城市污水厂污泥处置的主要方法。
我国规定, 污泥含水率在60%以下才能进行填埋，但目前大部分污水厂脱水污泥含水率在80%左右。
本文利用调理剂的不同特性以及调理剂之间的作用，研究了综合使用若干种调理剂对污泥深度脱水作用，得出调理剂最佳配比。
1.材料与方法1.1深度脱水试验材料及方法试验用污泥取自天津纪庄子污水厂初次脱水后污泥，含水率约为80%。
试验药剂：十二烷基苯磺酸钠、FeCl320%溶液、生石灰粉及30%的H2O2、粉煤灰。
压滤设备：泥饼压滤试验采用769P-15A型压片机。
压滤方法：一定量含水率为80%的污泥加水和药剂调质，用滤布包裹，压片机挤压脱水。
操作压力为0.6MPa，保持30min。
1.2除臭试验材料及方法脱臭药剂为工业级壳聚糖和H2O2。
添加壳聚糖脱臭试验：分别取原泥100g 置于7个烧杯中，依次添加壳聚糖0g、0.5g、1.0g、1.5g、2.0g、2.5g、3.0g，搅拌5min。
添加H2O2脱臭试验：分别取原泥100g，置于两个烧杯中，其中一个烧杯添加壳聚糖2.5g，另一个添加30% H2O21ml，搅拌5min。
污泥臭味的测试采用人工嗅辩法。
2.结果及讨论2.1最佳调理剂配比铁盐属无机絮凝剂，FeCl3絮凝最佳pH为6.8～8.4，因其水解过程会产生H+，降低pH，一般需投加石灰作为助凝剂。
FeCl3在污泥调质过程中生成大而重的絮体，使之易于脱水。
H2O2的使用有助于打破污泥中的长链分子，释放结合水[2]。
表1 添加调理剂与氧化剂的污泥脱水效果如表1示，只添加调理剂FeCl3和生石灰粉，污泥含水率可降至60%以下。
1.污泥调理：这是通过添加化学助剂（如絮凝剂、脱水剂等）来改善污泥的性
质，提高其脱水效果的阶段。
调理需要依据污泥的性质、添加剂的种类及用量来进行实验优化。
2.污泥浓缩：这一步是通过物理方法（如沉降、浓缩、过滤等）来分离污泥，
使其含水率降低。
常用的浓缩设备包括浓缩池、浓缩带式压滤机、浓缩离心机等。
3.污泥脱水：在此阶段，浓缩后的污泥通过化学或物理的方法进一步分离，常
见的脱水设备包括板框压滤机、带式压滤机、离心脱水机、螺旋脱水机等。
4.污泥干化：虽然干化也是污泥深度脱水的一种形式，但它通常放在脱水流程
之后，所以在这里不做详细讨论。
5.污泥最终处置：这涉及到污泥的处理和利用，可以是焚烧、土地利用、制备
建筑材料等方式。
揭开污泥化学调质+深度脱水技术的神秘面纱最近一个时期，业内开始流行一种所谓“污泥深度脱水”技术，一些厂家宣传其机械脱水动辄可以达到含固率50~60%以上，吨泥饼的处理成本只有区区几十元。
随着环保部12月刚刚发布的通知，要求市政污水厂的污泥出厂含固率必须达到50%以上。
根据业内目前的处置水平和投资情况，这一政策几乎是给“深度脱水技术”量身定做的一般。
这种技术的潜在影响力和前景，激发了我的好奇心。
根据常识，一般生物污泥采用加高分子聚合物的机械脱水，只能脱到含固率10~30%。
再深脱，就非得做些特殊的处理了，这种处理叫做“调质”(conditioning)。
调质有多种方法，有热物理法，如“热水解”、“水热干化”、“湿性氧化”等等；有物理法，如超声波、微波等；最多的是化学法，通过添加某些无机化学盐类，可以起到改变污泥分子电荷极性，增加颗粒孔隙、改善压滤特性等效果。
不难发现，目前市场上最普遍也最便宜的技术都是这种化学调质+高压压滤处理的组合。
本文就是我一周来学习的结果，敬希方家指正。
一、神秘配方后面的心态十分有趣的是，每个做化学法调质+深度脱水的技术设备商，都倾向于把自己的技术搞得神秘兮兮的。
参观可以，但是不能进混合和配料车间。
远远看一眼可以，但不能取样。
参观者只能站在板框压滤机旁边，看着源源不断出来的干得像石头的泥饼，惊讶地合不上嘴。
面对如此神奇的技术，怎能不啧啧称赞？作为业内人士，我十分反感这种遮遮掩掩、故弄玄虚、掩耳盗铃般的技术保密。
如果参观者不懂技术，你这么防范也没必要；如果是懂行的，盖住关键部位，就以为别人看不到了、看不懂了？再说，我还发现了一个这些人共同的毛病，我称之为“此地无银三百两综合症”：恨不能每件事都要注册一个专利，以求“自我保护”。
殊不知，一旦在专利中公布了工艺原理或过程，所谓化学调质技术其实不过是一捅就破的一层窗户纸而已。
有趣之处还在于，这些技术专利的内容实质基本是一样的！都是采用氯化铁（或硫酸铁、聚合硫酸铁）加生石灰进行调质，个别的还要用到矿化剂，采用板框机或高压板框机进行压滤而已！简单搜了一下，就找到了以下专利，以申请时间先后排序如下：[2003.11.24] 曾智勇污泥高效脱水调理剂[2003.11.24] 曾智勇一种纳米高效污泥脱水调理剂[2006.11.15] 广州普得环保污泥深度脱水的添加剂[2007.01.19] 广州普得环保污泥制砖简易低能耗干燥方法[2007.04.17] 同济大学一种污泥胶凝固化剂及其应用[2008.03.26] 山东省科学院新材料研究所高干度压榨脱水[2009.08.31] 江汉大学污泥调理剂及其污泥脱水方法[2009.10.01] 厦门水务集团一种污泥脱水方法[2009.12.11] 广州普得环保污泥二次加压脱水方法[2009.12.21] 杭州兴源过滤污泥深度脱水方法[2010.06.13] 东南大学污泥深度脱水的调质混凝剂[2010.06.13] 东南大学一种脱水污泥的二次深度脱水方法[2010.06.13] 东南大学一种污泥深度脱水的方法我搜的不一定完全，仅从上述专利分析，让我觉得是一个湖南的曾先生首先想到了这种方法，三年后一家广州的公司才有了类似的尝试。
污泥脱水工艺污泥脱水前的调理深度脱水前应对污泥进行有效调理。
调理作用机制主要是对污泥颗粒表面的有机物进行改性，或对污泥的细胞和胶体结构进行破坏，降低污泥的水分结合容量；同时降低污泥的压缩性，使污泥能满足高干度脱水过程的要求。
污泥脱水调理方法调理方法主要有化学调理、物理调理和热工调理等三种类型。
化学调理所投加化学药剂主要包括无机金属盐药剂、有机高分子药剂、各种污泥改性剂等。
物理调理是向被调理的污泥中投加不会产生化学反应的物质，降低或者改善污泥的可压缩性。
该类物质主要有：烟道灰、硅藻土、焚烧后的污泥灰、粉煤灰等。
热工调理包括冷冻、中温和高温加热调理等方式，常用的为高温热工调理。
高温热工调理可分成热水解和湿式氧化两种类型，高温热工调理在实现深度脱水的同时还能实现一定程度的减量化。
污泥脱水方法3.机械脱水法通常污泥先进行预处理，改善脱水性能后再脱水。
最通用的预处理方法是投加无机盐或高分子混凝剂。
此外，还有淘洗法和热处理法。
机械脱水法有过滤和离心法。
过滤是将湿污泥用滤层（多孔性材料如滤布、金属丝网）过滤，使水分（滤液）渗过滤层，脱水污泥（滤饼）则被截留在滤层上。
离心法是借污泥中固、液比重差所产生的不同离心倾向达到泥水分离。
过滤法用的设备有真空过滤机、板框压滤机和带式过滤机。
真空过滤机连续进泥，连续出泥,运行平稳，但附属设施较多。
板框压滤机为化工常用设备，过滤推动力大，泥饼含水率较低，进泥、出泥是间歇的，生产率较低。
人工操作的板框压滤机，劳动强度甚大，大多改用机械自动操作。
脱水污泥的含水率和污泥性质及脱水方法有关。
一般情况下，真空过滤的泥饼含水率为百分之六十至百分之八十，板框压滤为百分之四十五至百分之八十，离心脱水为百分之八十。
污泥化学改性加特种压滤深度脱水干化处置技术浙江旺能环保股份有限公司刘帮梁1、污泥的处理处置技术现状目前我国每天产生含水量80%的湿污泥～万吨（年产湿污泥量3000万吨/年），并每年以10～15%的速度增长，但我国污泥的处理处置普遍没有得到解决，“十二五”期间，污泥处置建设的投资需求量及投资意义非常重大。
目前困扰污泥行业发展的主要还是技术问题。
目前国内的污泥处置技术五花八门，既有用来烧砖、烧水泥的，也有填埋、堆肥的，甚至还有用来养蚯蚓的。
一些地方政府被这些五花八门的技术搞晕了头，他们已经无法判断哪些技术可以用、哪些技术更好了。
所以从目前看，主要还是技术、政策和游戏规则三方面的不成熟，导致了污泥市场的投资机会。
污泥干化是实现污泥减量化、稳定化、无害化、资源化的最有效途径，而目前脱水后污泥干化需利用热源加热污泥蒸发污泥中的水分，多利用蒸汽、烟道气等，造成处理成本高、尾气量大、冷却水量大，易造成二次污染；干化设备采用回转窑式、转盘式、空心桨叶式等；干化焚烧投资大，而且在运行过程中还需掺入30％～5０％的高热值煤炭导致干化成本高。
降低污泥干化成本是保证污泥干化正常运行急需解决的关键技术难题。
目前普通污泥脱水机如带式压滤机、板框压滤机、螺旋脱水机等脱水后污泥的含水率在75～85%；脱水后污泥干化需利用热源加热污泥蒸发污泥中的水分，多利用蒸汽、烟道气等，造成处理成本高、尾气量大、冷却水量大，易造成二次污染；干化设备采用回转窑式、转盘式、空心桨叶式等；目前有采用脱水后污泥添加固体粉末改性后经新型板框压滤机压滤，使脱水后污泥含水率在60%以下，但添加的固体粉末量较大，只是增加了污泥中固体含量，增加了污泥中灰分，降低了污泥中的有机含量、热值等。
目前的普通板框压滤机及新型板框压滤机压滤压力最大在～，新型板框压滤机只是增加一层橡胶隔膜，隔膜内瞬间通入～压缩空气或水。
2008年，美欣达集团浙江旺能环保股份有限公司环境产业研究所在多年污泥干化处置研究的基础上，自主开发了适合中国国情和节能减排环保政策的第三代污泥处置新技术——污泥化学改性加特种压滤系统集成常温干化技术，污泥通过加药改性和机械压滤方式把污泥含水率从80%左右降低至50%以下，再经24～48小时自然风干后含水率已降低至20%左右甚至10%以下，干化后将此送至燃煤电厂或垃圾电厂与燃煤或生活垃圾混合焚烧发电，实现了污泥的减量化、无害化和资源化。
污⽔⼚污泥调理压滤深度脱⽔⼯程⽅案XXXX污⽔⼚污泥调理压滤深度脱⽔⼯程⽅案⼆〇⼀⼀年四⽉本⽅案提出的技术简单，⽅案成熟. ⽬前有运⾏的案例可供考察. 本⽅案直接将污泥处理到满⾜焚烧或填埋的质量要求，省去露天养护环节，减少环境污染，⼤幅度提⾼污泥处理效率，投资和运⾏成本最低，对操作⼯⼈的要求也⽐较低。
本⽅案特性:污泥固化压滤脱⽔实质上是通过添加固化剂对污泥进⾏改性后，再⽤耐压弹性板框压滤机快速压滤脱⽔，以降低污泥的含⽔率和臭度。
产品指标如下：臭度降低到三级以下，含⽔率≤50%，重量≤40% 体积≤35%抗压强度≥50 kPa ，抗剪强度≥25 kPa ，低位热值1500-2000 kcal/kg 。
⼀、项⽬概况1、处理对象：XXXX 污⽔处理⼚污泥2、污泥性质：含⽔率约80%3、处理规模：100t/d 以上4、处理⽬标：为达到污泥减量化、资源化的⽬的及满⾜最终处臵的条件要求，本⽅案设计通过调理压滤脱⽔将污泥的含⽔率降⾄55%以下，便于后续资源化处理。
⼆、⼯艺流程图1 污泥脱⽔⼯艺流程图污泥调理压滤的⼯艺流程如图1，处理的核⼼是通过⼯程设施和⼿段，将污泥和调理剂快速有效地混合均匀，混合物泵⼊弹性板框压滤机，经压滤深度脱⽔，使出料污泥达到改性要求，便于最终处臵或后续资源化利⽤。
本设计包括污泥进料系统、污泥搅拌系统和⾼压压滤系统。
卧式搅拌系统⾼压压滤系统含⽔率60%污泥堆置存放原⽣污泥调理剂污⽔处理⼚资源化处理外运（1）污泥进料系统污泥进料系统包括污泥储仓、匀料设备、⾏车抓⽃（或⽪带机）。
污泥储仓带液压门控制卸泥流量，底部设匀料搅拌机保证处理均匀顺畅，污泥由⾏车抓⽃（或⽪带机）送⼊搅拌系统。
（2）污泥搅拌系统污泥搅拌系统包括污泥搅拌主机+破碎机、调理剂储仓、调理剂定量送料螺旋机、以及改性污泥匀料池。
调理剂存储车间内设有调理剂料仓、物料提升机、螺旋输送机等设施。
这些设施可稳定⾼效地将车间内存储的调理剂输送到污泥搅拌设备中去。
污泥化学调质及深度脱水研究进展胡芝娟，董涛，钱秋兰，沈序辉，赵利卿（天津水泥工业设计研究院有限公司，天津，300400）摘要水泥窑协同处置剩余污泥避免了其他方式处置不彻底，存在二次污染等问题，是一种理想的污泥处置手段。
污泥入窑前的干化脱水过程需要消耗大量的热量和电能，导致成本偏高。
采用化学调质+机械压滤的深度脱水方式先将污泥含水率降到55%以下，避开污泥的粘滞区，再采用废烟气余热进行干化，则可以显著降低污泥脱水的成本。
本文概述了国内外污泥化学调质的研究进展，分析了污泥深度脱水和普通脱水的区别，以期为污泥化学调质和深度脱水方法的选择提供参考。
关键词：污泥；化学调质；深度脱水1.前言活性污泥法处理污水过程中，会产生大量的剩余污泥，其体积约占处理水量的0.5%~1.0%（以含水率97%计）[1]。
随着污水处理率的提高和处理程度的深化，在污水处理过程产生的污泥量将大量增加。
污泥中含有大量病原菌、重金属含量高、且易腐败产生恶臭，如处置不当，将引起严重的二次污染[2]。
与填埋、堆肥和焚烧等目前常用的处置方式相比，用水泥窑来协同处置剩余污泥是一种非常理想处置手段。
水泥窑的高温避免了二噁英等有害物质的产生，污泥中的大量重金属被固定在水泥熟料中，从而避免了其他方式处置不彻底，存在二次污染等问题。
一般污水处理厂出厂污泥的含水率在80%~85%，含有大量水分。
目前，用水泥窑处置污泥的方式有两种，湿污泥直接入窑和湿污泥干化后入窑，这些协同处置方式均有工程实例。
重庆拉法基南山工厂将污水厂来的污泥直接泵入分解炉中，由于污泥含水量大，为了避免破坏窑的热工制度，污泥的处理量较小，约为150t/d。
湿泥干化后入窑可采用烟气间接干燥或直接干燥。
我院参与设计的北京水泥厂污泥焚烧项目采用水泥厂高温烟气先对污泥进行间接干燥，然后投入回转窑中焚烧。
我院设计的广州越堡水泥公司水泥窑处置污泥项目则采用烟气对污泥进行直接干燥，然后再入窑焚烧。
湿泥干燥后，含水率降低到30%以下，减少了水分对窑况的影响，污泥处理量显著提高，以越堡为例，处置能力达730t/d[3]。
去除污泥中水分的过程是能量净消耗的过程，高能耗导致的高处理成本，成为污泥深度脱水的瓶颈。
特别是，含水率在55%~65%之间的污泥，处于粘滞区域[4]。
此时，污泥粘性大，输送和干燥的能耗电耗很高，也导致整个污泥干化过程能耗电耗居高不下。
如果能先将污泥脱水至含水率55%以下，则可以大大降低污泥干化的能耗，同时还可以采用水泥厂余热发电出来的废热（~180℃）作为干化热源，不但降低了污泥处置的成本，同时也降低了水泥生产的成本。
污泥深度脱水是指对污泥进行调理，破除细胞壁，释放结合水、吸附水和细胞内水，改善污泥的脱水性能，使处理后的污泥含水率达到60%以下的脱水方式。
目前来说，比较现实可行的污泥深度脱水方式是“化学调质+机械脱水”。
污泥先经化学调质，使污泥中的间隙水和部分结合水释放出来，然后通过机械压榨将水分离出来。
采用的压榨设备最好是隔膜压滤机或板框压滤机，离心式和带式压滤机无法满足低含水率要求。
本文从污泥化学调质的角度，对目前污泥深度脱水的调质方法加以总结和论述。
2.污泥中的水分污泥是由菌胶团和悬浮固体形成的胶体结构。
由于污泥颗粒表面特性和污泥团的结构所决定，污泥颗粒表面吸附有各种荷电离子以及由微生物在其代谢过程中分泌于细胞体外的胞外聚合物等。
这些荷电离子和胞外聚合物具有很强的持水性。
污泥颗粒相互聚集组成污泥团，形成许多的毛细孔道。
图1 污泥中水分的分类图2 污泥胶体的双电层结构污泥中的水分按其状态共分为四种（图1）：（1）间隙水或游离水，间隙水是存在于污泥颗粒间隙中的游离水分，一般占污泥总含水量的70%左右；（2）毛细水，毛细水是污泥颗粒之间或颗粒裂隙中由于毛细作用与污泥颗粒结合在一起的水分，占总水量的20%左右；（3）吸附水，吸附水是由于表面张力的作用吸附在污泥颗粒表面的水分，由于污泥颗粒小，具有极强的表面吸附力；（4）结合水或细胞水，结合水是包含在污泥中微生物细胞内的水分，或无机污泥中金属化合物所带的结晶水等，只有改变污泥颗粒的内部结构才能将结合水分离，结合水和吸附水共占污泥中总含水量的10%左右[5]。
但这种划分目前没有定量测定的方法，因此在大多数对水分的定量测定中简单的将污泥中的水分划分为自由水和束缚水[6,7]。
四种水分的结合强度依次为间隙水<毛细水<吸附水<结合水。
间隙水理论上容易脱除，可通过重力沉淀（浓缩压密）而分离，但是由于污泥是有絮状的胶体集合而成，颗粒很细而且很软，由于软颗粒具有一定的压缩性，当外力增加时，颗粒会在过滤介质表面形成一层空隙非常小的膜，从而使水很难通过，脱水也就显得异常困难。
毛细水可通过施加离心力、负压力等外力，破坏毛细管表面张力和凝聚力的作用力而分离。
吸附水可采用混凝方法，通过胶体颗粒相互絮凝，排除附着在表面的水分。
而毛细水，吸附水和结合水则较难去除，特别是微生物细胞内的结合水，必须从细胞内渗出才能去除[8]。
一般的污泥重力浓缩法和机械方法仅能去除污泥中的间隙水和部分毛细水[9]。
污泥颗粒表面的吸附水和部分毛细水，与污泥表面的结合力很强，无法用机械方法去除。
因此研究污泥深度脱水，应将重点放在对毛细水、吸附水和结合水的去除上，有效改变污泥的化学、生化学、物理特性是去除这两部分水的重要方法。
3.污泥的化学调质3.1污泥化学调质的作用污水厂污泥中的固体物质主要是胶质微粒，与水的亲和力很强，若不作适当的预处理，脱水将非常困难。
污泥颗粒带有同性电荷，它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近聚集成较大的颗粒；其次，带电荷的胶粒和反离子都能与周围的水分子发生水合作用，形成一层水化膜，阻碍颗粒相互结合。
剩余活性污泥的含水率一般在99.5％～99.8％。
经过浓缩作用和机械脱水后，污泥的含水率仍高达75％～85％，解决不了污泥干化时消耗大量能量的问题[10]。
在污泥脱水前进行的预处理，称为污泥调质。
其作用是使污泥粒子改变物化性质，破坏污泥的胶体结构，减少其与水的亲和力，从而改善其脱水性能，现在常用的方法有物理调质和化学调质两大类。
物理调质有冻融法、超声波法及热调质等，化学调质则主要向污泥中投加化学药剂，改善其脱水性能。
以上调质方法在实际中都有应用，但以化学调质为主，原因在于化学调质流程简单，操作不复杂，且调质效果很稳定。
污泥的化学调质就是要克服水合作用和电排斥作用，通过改变污泥结构，以提高其可脱水性。
其途径有二：第一是脱稳、凝聚，脱稳依靠在污泥中加入无机盐、离子型有机聚合物等混凝剂，使颗粒表面性质改变并凝聚起来，即混凝；第二是改善污泥颗粒间的结构，降低污泥的可压缩性，减少过滤阻力和过滤介质（滤布）堵塞，这类药剂属助凝剂或助滤剂[11]。
3.2化学调质的机理如上所述，污泥化学调质方法有混凝、助凝和助滤。
混凝和助凝往往是结合在一起的，没有特别明显的区分。
助滤的机理很简单，主要是增强滤饼的不可压缩性，以降低过滤的阻力。
这里介绍混凝的主要机理。
按机理，混凝可分为压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥和沉淀物网捕四种。
（1）压缩双电层由胶体粒子的双电层结构可知（图2），反离子的浓度在胶粒表面最大，沿着胶粒表面向外的距离呈递减分布，最终与溶液中的离子浓度相等。
当向溶液中投加电解质，溶液中的反离子浓度增高，加入的反离子与扩散层原有反离子之间的静电斥力把原有部分反离子挤压到吸附层中，从而使扩散层厚度缩小，反离子更多地挤入滑动面与吸附层，使胶粒带电荷数减少，ζ电位降低。
胶粒间的排斥力减小，距离减小，吸引力增大，胶粒得以迅速凝聚。
（2）吸附电中和胶粒表面对异号离子、异号胶粒、链状离子或分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，由于这种吸附作用中和了电位离子所带部分电荷，减少了静电斥力，降低了ξ电位，使胶体的脱稳和凝聚易于发生。
当三价铝盐或铁盐凝聚剂投量过多，因为胶粒吸附了过多的反离子，使原来的电荷变号，排斥力变大，从而发生了再稳定现象，混凝效果反而下降的现象，可以用吸附电中和的机理解释。
（3）吸附架桥吸附架桥作用主要是指链状高分子聚合物在静电引力、范德华力和氢键力等作用下，通过活性部位与胶粒和细微悬浮物等发生吸附桥联的过程。
高分子絮凝剂在胶粒表面的吸附取决于聚合物同胶粒表面二者化学结构的特点。
高分子絮凝剂因其线性长度较大，当它的一端吸附某一胶粒后，另一端又吸附另一胶粒，在相距较远的两胶粒间进行吸附架桥，形成“胶粒-高分子-胶粒”的絮凝体。
使颗粒逐渐变大，形成粗大絮凝体。
高分子絮凝剂投加后，通常可能出现以下两个现象：①高分子投量过少，不足以形成吸附架桥；②但投加过多，会出现“胶体保护”现象。
（4）沉淀物网捕当采用硫酸铝、石灰或氯化铁等高价金属盐类作混凝剂时，当投加量大得足以迅速沉淀金属氢氧化物如Al（OH）3、Fe（OH）3或带金属碳酸盐如CaCO3时，水中的胶粒和细微悬浮物可被这些沉淀物在形成时作为晶核或吸附质所网捕。
絮凝剂最佳投加量与被除去物质的浓度成反比，即胶粒越多，金属凝聚剂投加量越少。
以上介绍的混凝的四种机理，在水处理中往往可能是同时或交叉发挥作用的，只是在一定情况下以某种机理为主而已。
低分子电解质的混凝剂，以双电层作用产生凝聚为主；高分子聚合物则以架桥联接产生絮凝为主。
故通常将低分子电解质称为混凝剂，而把高分子聚合物单独称为絮凝剂。
3.3污泥化学调质的药剂和影响因素3.3.1化学调质剂污泥化学调质所加药剂可以分为混凝剂、助凝剂和助滤剂三类，常见的混凝剂如表1所示。
（1）混凝剂化学调质中的混凝剂可使溶胶脱稳，利于溶胶聚沉。
一般的混凝剂分为无机混凝剂和有机高分子絮凝剂。
无机混凝剂是一种电解质化合物，主要有铝盐、铁盐及其高分子聚合物。
有机高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺及其衍生物，根据所带电性可分为阳离子型，阴离子型，非离子型及两性离子型。
无机混凝剂主要通过电性中和，压缩双电层，降低斥力电位，从而减少微粒间的排斥能，达到聚沉的目的，称为凝聚作用。
有机高分子絮凝剂则主要利用高分子化合物能在分子上吸附多个微粒的能力，通过搭桥效应将许多微粒聚集在一起，形成一些较大体积的松散絮团，达到聚沉目的。
表1 常见混凝剂无机铝系硫酸铝，明矾，聚合氯化铝，聚合硫酸铝适宜pH：5.5~8铁系三氯化铁，硫酸亚铁，硫酸铁，聚合硫酸铁，聚合氯化铁适宜pH：5~11有机人工合成阳离子型：聚丙烯酰胺，含氨基、亚氨基的聚合物；阴离子型：水解聚丙烯酰胺；非离子型：聚丙烯酰胺；非离子型：聚丙烯酰胺，聚氧化乙烯；两性型：天然淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等；微生物絮凝剂最常用的无机混凝剂是铁系或者铝系盐类。
铝盐和铁盐的水解产物兼有凝聚与絮凝作用的特性，在水处理混凝过程中投加铝盐与铁盐后就发生金属离子水解和聚合反应过程，此时，水中胶粒能强烈吸附水解与聚合反应的各种产物。
