为了提高污水处理系统中混凝处理的效果，必须选择性能良好的药剂，创造合适的化学和水力学条件。常用的混凝剂主要分为铝盐和铁盐两类，铝盐中以硫酸铝和聚合氯化铝为主，铁盐中以三氯化铁和聚合硫酸铁居多。下面，我们将它们与
聚合氯化铝和聚合硫酸铁进行了比较。
(一)絮凝原理
在混凝阶段处理的物体主要是悬浮生物和水中的胶体杂质。混凝过程的完善程度对后续处理，如沉淀、过滤、加氯等都有很大的影响。因此，它是水处理过程中非常重要的一个环节。大多数水厂经常使用聚合氯化铝、聚合硫酸铁这两种絮凝剂。
我们知道，天然水中存在大量的悬浮生物和胶体杂质，悬浮物的形态不同，一些大的悬浮物颗粒在自身重力作用下沉降；而另一种是胶体颗粒，是水中浑浊的重要原因，胶体颗粒不能被自然沉降去除，因为水中胶体颗粒主要是带负电荷的粘土颗粒，颗粒之间存在静电斥力，颗粒的布朗运动，表面水化作用，为了保证颗粒的分散稳定性，三者受静电斥力影响最大，如果在水中加入混凝剂可以提供大量的正离子，可以加速胶粒的凝结和沉降。
压缩胶团的扩散层将电势转化为一个不稳定的因素，这也促进了胶粒的吸附凝聚。水化膜中的水分子与胶粒有固定的连接，并具有较高的弹性粘度。为了克服挤压这些水分子的特殊阻力，这种阻力阻碍了胶粒的直接接触，而一些水化膜的存在是由双电层的状态决定的。如果加入混凝剂降低ξ电位可能使水化作用减弱，混凝剂水解后(直接加入水中的高分子物资入水中的高分子物质一般具有链状结构)胶粒和胶粒之间起吸附架桥作用，即使ξ电位没有降低或降低不多，胶粒也不能相互接触，通过高分子链状物吸附胶粒，也可以形成絮凝体。
(二)混凝剂的混凝澄清机理
在水处理中加入化学药剂(混凝剂)使胶体分散体系的脱稳和凝聚的过程称为化学混凝。在混凝过程中，小的悬浮颗粒和胶体杂质被聚集成大的固体颗粒，将颗粒性的杂质与水分离的过程，称为混凝澄清处理。向水中投加混凝剂后，经过混合、凝聚、絮凝等综合作用，可使胶体颗粒和其它微小颗粒聚合成较大的絮状物。凝聚和絮凝的全过程称为混凝。
①胶体的脱稳凝聚
在水中加入电解质可以发挥压缩双电层的作用，使胶体脱稳。其主要机理是在水中加入铝盐或铁盐混凝剂后，水中胶体颗粒的双电层被压缩或电性中和，而失去稳定性。混凝剂和原水快速均匀混合，产生一系列化学反应而脱稳，该过程需要的时间很短，一般在1 min左右。一些阳离子高分子聚合物也会使水中的胶体起到脱稳凝聚作用，这些高分子聚合物在水中是带正电荷的长链结构，它们对水中胶体的脱稳凝聚是由于范德华力吸附和静电引力共同作用的。
②絮凝和絮凝物(巩花)的形成
水中胶体脱稳凝聚形成的初始絮凝物的粒径一般在1m以上，这时，布朗运动已经不能推动它们发生碰撞并形成更大的粒子。为了使初始絮凝物相互碰撞并粘结成大颗粒絮凝，需要将额外的能量输入到水中以产生速度梯度。有时需要在水中加入有机高分子絮凝剂，并利用絮凝剂长链分子的吸附架桥作用来提高碰撞产生粘合的可能性。絮凝效率通常随絮凝物浓度和絮凝时间的增加而增加。聚合硫酸铁与
聚合氯化铝相比，聚合氯化铝产生的絮凝体密度高、沉降速度快、pH适应范围广，混凝效果受温度影响小于聚合物硫酸铁；但投加铁盐时要注意，当设备运行异常时，带出的铁离子会使出水带色，可能污染后续除盐设备。
