Koagulacja
Najdrobniejsze zanieczyszczenia (cząstki gliny, bakterie, glony, koloidowe substancje humusowe) można usunąć w procesie koagulacji, który polega na dodaniu do wody określonych substancji chemicznych, wytrącających się w postaci kłaczkowatych, łatwo opadających zawiesin. Koagulacja polega na przejściu pseudo-roztworu koloidowego zwanego zolem w żel. Fazę rozproszoną stanowią cząstki o wymiarach107- do 2*105- cm. Siłami stabilizującymi są przede wszystkim siły elektrostatyczne odpychania się cząstek jedno-imiennie naładowanych. Cząstki koloidowe mają jednoimienne ładunki pochodzące bądź z adsorpcji jonów elektrolitów znajdujących się w środowisku dyspersyjnym, bądź też na skutek własnej dysocjacji elektrolitycznej. Cząsteczka koloidowa jest tym bardziej stabilna, im ma mniejsze rozmiary i większy ładunek.
Cząstki koloidowe w zależności od zdolności adsorbowania na sobie cząstek rozpuszczalnika dzielimy na liofilowe (ulegają one solwatacji)i liofobowe. Ładunek elektryczny koloidów jest m.in. wynikiem selektywnej adsorpcji jonów z otaczającego roztworu na powierzchni cząstki. najlepiej adsorbują się jony wchodzące w skład struktury cząstki koloidowej. Dzięki selektywnej adsorpcji cząstka uzyskuje ładunek dodatni lub ujemny. Koagulacji zolu sprzyjają: zwiększenie stężenia elektrolitów w roztworze lub dodatek koloidu o przeciwnym znaku. Koagulacja pod wpływem dodanego elektrolitu polega na zwiększeniu liczby jonów o znaku przeciwnym niż ładunek cząstki koloidowej. Zewnętrzna warstwa tej cząstki posiada podwójną warstwę elektryczną:
I - stanowi warstewka jonów zaadsorbowanych,II - stanowi warstwa jonów przeciwnego znaku znajdująca się w pewnej odległości wraz z odpowiednią ilością cząstek wody. Zdolność koagulacyjna jonów zależy od wielkości ładunku. W procesie koagulacji stosowanej do oczyszczania wód naturalnych mamy do czynienia z układem, w którym woda jako czynnik dyspergujący oraz dwa rodzaje koloidów:
1 - nadające wodzie mętność i zabarwienie (mają ładunek ujemny)2 - powstające podczas dodawania koagulanta (wodorotlenki Fe i Al, powstające po dodaniu soli tych metali nadają ładunek dodatni).
Ujemnie naładowane koloidy mogą być destabilizowane dodatnio naładowanymi wodorotlenkami koagulantów i wytrącają się w postaci kłaczków.