凝结和絮凝是两种常见的单元过程，旨在通过迫使它们结块或粘在一起以除去非常小的颗粒物质，使它们沉淀出来并作为“污泥”从废水中除去。由于这些相关但独立的过程需要非常不同的混合器设计参数来优化废水处理，我们将在此讨论凝结，并在单独的文章中关注絮凝。
粒子的不稳定性
废水通常包含在初步沉降，撇取和筛选后保留的溶解和悬浮固体，并且通常小于1微米。这些微小的粒子以布朗运动的方式移动，并通过在水中作用于它们的力保持悬浮状态。
呈现浑浊状态，不能看到单个颗粒，导致水中的浑浊，类似于空气中的烟雾。这些剩余的颗粒在形状，尺寸，密度，组成和电荷方面可以有很大的变化。这种浊度的测量是水质的关键测试。
废水中的大多数小颗粒具有负表面电荷，并且据说在悬浮液中是“稳定的”，这意味着颗粒在它们靠近在一起时相互排斥而不是粘在一起或聚集在一起。
凝结是将颗粒进料中和或反转以使废颗粒结块或粘在一起的过程，使其更容易从水流中除去。该过程通常被称为废物颗粒的去稳定化。
凝固化学品
凝结剂化学品的选择取决于多种因素。诸如pH和温度之类的水条件，形成的双电层的性质，设备设计，单元操作之前和之后，当然还有成本，都对化学选择有影响。
常用的凝结剂化学品是铝盐和铁盐。当将金属（Al，Fe）盐加入水中时，水解非常迅速并形成一系列金属水解物质。当添加到废水中时，胶体溶液中的带电离子中和废颗粒表面电荷，使颗粒聚集在一起。这是所涉及的胶体化学的非常简单的视图，但解释了将凝结剂溶液引入废水中的搅拌要求。
在凝结过程中形成的较大颗粒通常被称为微絮凝物，但这不应被解释为絮凝，这是一个单独的过程。微絮团周围的水应该是清澈的。如果水不清楚，则所有废物颗粒可能未被中和，因此凝结不*。在部分废水中可能需要更多的凝结剂，这可能是由于混合不充分或凝结剂化学添加不充分。
发生明矾和铁金属的水解和吸收相对较快，使得对凝结过程至关重要的高强度快速混合。关键是因为该步骤是废物颗粒不稳定的地方以及形成初级微絮凝物的地方，其特征显着影响随后的絮凝动力学。
