應用化學藥劑促使水中致濁雜質和膠粒形成絮體，並用沉澱、氣浮或過濾加以去除的水處理方法。混凝除促進渾水澄清外，還能降低水的色度和去除附著於膠粒和致濁雜質上的細菌和病毒。
水中致濁雜質有大有小，細小的懸浮雜質沉降極慢，甚至近於不沉。膠粒在水中保持分散，不能沉降。通過混凝過程後，水中致濁的細小懸浮雜質和脫穩後的膠粒，以及藥劑反應物互相粘結成為尺寸較大、肉眼可見、易沉易濾的絮體。
混凝過程 可分為快速混合、凝聚和絮凝幾個階段。在化學藥劑投入水中時，強烈攪拌，使兩者在瞬息間均勻混合，化學反應和膠粒的脫穩（稱凝聚）一般在數秒鐘內完成。再經過適當強度的攪拌，在水流的紊動中使反應產物、膠粒凝聚物和懸浮雜質相互碰撞粘結即形成結實而粗大的絮體稱絮凝，一般在5～30分鐘左右完成。
攪拌試驗 影響混凝過程的因素較多，主要有：水的pH值、濁度、溫度、化學成分和攪拌條件與混凝劑成分。攪拌試驗目前仍是設計和管理混凝過程最常用的實驗方法（圖1）。通過攪拌試驗可以確定：①化學藥劑的種類、用量、投加順序和地點；②凝聚和絮凝兩個階段的攪拌強度和時間；③pH值試驗。在一組大小相同的燒杯中進行（也稱杯中試驗），每個燒杯中都有一個攪拌器。攪拌器轉速可以調整，但全組攪拌器轉速相同。
圖1 攪拌試驗
混凝劑 在混凝過程中，主要起膠粒脫穩作用的藥劑稱為混凝劑。使懸浮細小雜質和脫穩後的膠粒互相粘結為絮體的藥劑稱為助凝劑。混凝劑有金屬鹽類和聚合物兩大類，後者主要用做助凝劑。①金屬鹽類。鋁鹽包括明礬、硫酸鋁、鋁酸鈉。鐵鹽包括三氯化鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵等。金屬鹽類投入水中後先是溶解，形成離子，接著與水中堿性離子反應形成沉淀，在反應過程中高價金屬離子有促使水中膠粒凝聚的作用。②聚合物。有天然的聚合物和人工合成的聚合物。人工合成長鏈結構聚合物分子量從數萬至數百萬。分為陽離子型、陰離子型和非離子型。目前使用較多的是聚丙烯酰胺。
混凝設備 包括加藥、混合和絮凝設備。①加藥設備。混凝劑可直接以粉狀物投入水流，所用設備稱幹式加藥機。但一般則將混凝劑配成溶液後再投入水流。溶液的流量可以用水頭固定的孔口或堰口控制，也可以用定量泵控制，因此加藥量比幹式加藥機容易控制。②混合設備。大多采用機械混合混凝劑和原水。可以在進水泵前將混凝劑或其溶液投入水流，借泵的葉輪進行快速混合。也可設置專用的水池，池中設攪拌器，水流在池中的停留時間約1分鐘。③絮凝池。也稱反應池。水流中的顆粒借水流的紊動，在水池中進行絮凝。水流的紊動可以借助於提高水流動能或緩慢的機械攪拌（圖2）。前者適用於中小型設備，如隔板絮凝池和罐形絮凝池；後者適用於大中型設備。絮凝池中設置隔板，水流在隔板間流行，過水斷面較小，流速得以提高。改變板的間距可以使水流的平均流速從0.4米/秒左右漸下降至0.2米/秒左右，以適應絮體形成的需要。罐形池可以做成倒錐形，入口設在錐尖，入口流速常采用0.7米/秒；也可以做成圓柱形，入口設在底部，入流管與池壁相切，入口流速常采用2～3米/秒。
