(一)混凝劑
應(yīng)用于水質(zhì)凈化中的混凝劑應(yīng)符合混凝效果良好、對人體無害、使用方便、貨源充足、價格低廉的基本要求。
混凝劑種類較多，歸納起來有無機鹽類混凝劑和高分子凝聚劑兩大類。
1.無機鹽類混凝劑
在無機鹽類混凝劑中，應(yīng)用較廣的是鋁鹽和鐵鹽。前者主要有硫酸鋁、明礬及鋁酸鈉等;后者主要有三氯化鐵、硫酸亞鐵及硫酸鐵等。當前，鋁酸鈉和硫酸鐵在我國很少應(yīng)用。此外，碳酸鎂作為循環(huán)劑使用的混凝劑在國外也有使用。
無機鹽類混凝劑盡管品種和性能各不相同，但它們的作用機理于硫酸鋁基本相似，即利用高價金屬離子的水解聚合物起混凝作用。不過，化學反應(yīng)條件和聚合度有所不同。
(1)硫酸鋁。硫酸鋁產(chǎn)品有精制和粗制兩種。精制硫酸鋁為白色結(jié)晶體，比重約為 1.62，三氧化二鋁含量不小于15%，不溶雜質(zhì)含量不大于0.3%，價格較貴。粗制硫酸鋁中三氧化二鋁的含量不少于14%，不溶雜質(zhì)含量不大于24%，價格較低，但質(zhì)量不穩(wěn)定， 且因不溶雜質(zhì)含量多，增加了藥液配置和廢渣排除的操作麻煩。明礬是硫酸鋁和硫酸鉀的復鹽，為無色或白色晶體，比重1.76，硫酸鋁的含量約10. 6%，屬天然礦物。明礬起混凝作用的乃是硫酸鋁成分，混凝成分與硫酸鋁成分一樣。硫酸鋁混凝效果很好，使用方便，對處理后的水質(zhì)無任何不良影響。但水溫較低時，硫酸鋁水解困難，形成的絮凝體比較松散，效果不及鐵鹽。
(2)三氯化鐵。三氯化鐵通常是具有金屬光澤的褐色結(jié)晶體，一般雜質(zhì)較少，極易溶解，形成的絮凝體較緊密、易沉淀，處理低溫或低濁水效果較鋁鹽好。但三氯化鐵腐蝕性較強，且容易吸水解潮，不容易保管。
(3)硫酸亞鐵。硫酸亞鐵是半透明綠色晶體，俗稱“綠磯”。溶解度較大，離解出的二價鐵離子，據(jù)研究只能生成簡單的單核配合物，故不具有三價鐵鹽良好的混凝作用。同時，殘留與水中的二價鐵離子會使處理后的水帶色，且當二價鐵離子與水中有色物質(zhì)作用后，將生成顏色更深的溶解物。所以，使用硫酸亞鐵時，應(yīng)將二價鐵氧化成三價鐵。
2.高分子凝聚劑
高分子凝聚劑分有機和無機兩類。
(1)無機高分子凝聚劑。聚合氯化鋁是當前國內(nèi)外研制和使用比較廣泛的一種無機高分子凝聚劑，是以鋁灰或含鋁礦物作為原料，采用酸溶或堿溶發(fā)制而成。由于原料不同和生產(chǎn)工藝不同，生產(chǎn)規(guī)格也不一致。聚合氯化鋁的混凝作用機理與硫酸鋁相似。由于硫酸鋁投人水中，主要是各種形態(tài)的水解聚合物發(fā)揮混凝作用。對一般負電荷不甚強的粘土膠體而言，以正電荷較低而聚合度很大的水解產(chǎn)物發(fā)揮作用較合適;對造成色度的有機物而言，以正電荷較高的水解產(chǎn)物發(fā)揮作用較合適。但由于影響硫酸鋁化學反應(yīng)的因素復雜，投入水中后要想根據(jù)不同水質(zhì)控制水解聚合物的形態(tài)是不可能的。如果根據(jù)原水水質(zhì)特點，在人工控制條件下，預(yù)先制成優(yōu)化形態(tài)的聚合物而后投人水中，將可能發(fā)揮更好的混凝作用，人工合成聚合氯化鋁正是基于此想法而被采用。
(2)有機高分子凝聚劑。有機高分子凝聚劑有天然和人工兩類。人工合成的日漸增多并居主要地位。這類凝聚劑均為巨大的線性分子。每一個大分子由許多連接組成。連接間以共價鍵結(jié)合。每一連接即為一個單體，連接數(shù)即為聚合度，聚合度可多達數(shù)千萬至數(shù)萬。其分子量即為單體分子量之和。高分子凝聚劑的連接常含有帶電基團，故又稱為聚合電解質(zhì)。例如，我國當前使用較多的聚丙烯酰胺PAM(俗稱三號絮凝劑)，聚合度多達2 萬?9萬，相應(yīng)的分子量高達150萬?600萬。聚丙烯酰胺類制品在高分子凝聚劑中為數(shù)甚多。有機高分子凝聚劑的優(yōu)越性能在于分子上的連接與水中膠體微粒有強烈的吸附作用。即使陰離子型高聚物，對負電膠體也具有吸附作用。陽離子型高聚物的吸附作用尤為強烈，而且在吸附同時，多負電膠體還起電中和脫穩(wěn)作用。故陽離子型高聚物作為凝聚劑尤為合適。陰離子型高聚物對未經(jīng)脫穩(wěn)膠體而言，由于靜電斥力礙于吸附架橋作用的充分發(fā)揮，通常作為通凝劑使用。非離子型高聚物可作為凝聚劑，也可作為助凝劑。
(二)助凝劑
助凝劑是指為改善混凝效果而投加的各種輔助藥劑。助凝劑種類很多，大體分為以下兩類：
1.調(diào)節(jié)或改善混凝條件的藥劑
當原水堿度不足而使水解困難時，可投加堿劑(通常用石灰)以提高的PH值;當原水受到嚴重污染、有機物過多時，可用氧化劑(通常用氯氣)以破壞有機物干擾;當采用硫酸亞鐵時，可用氯氣將亞鐵氧化成高價鐵。這類堿劑和氧化劑本身不起混凝作用。
2.改善絮凝體結(jié)構(gòu)的高分子助凝劑
當使用鋁鹽或鐵鹽凝聚劑產(chǎn)生的絮凝體細小而松散時，可利用高分子助凝劑的強烈吸附架橋作用，使細小松散的絮凝體變得粗大而密實。常用的高分子助凝劑有聚丙烯酰胺、活化硅酸幾骨膠等?；罨杷崤浜箱X鹽或鐵鹽使用效果較好，對處理低溫、低濁水較為有效。但活化硅酸制造和使用較麻煩，它只能現(xiàn)場調(diào)制，即日使用，否則易形成凍膠。
此外，粘土和沉淀污泥等，均可作為改善絮凝體結(jié)構(gòu)的助凝劑。
應(yīng)當指出，這里所說的助凝劑含義較廣。生產(chǎn)上所指的助凝劑，主要是高分子助凝劑一類。