В отечественной практике в качестве коагулянта наиболее широко применяют сернокислый алюминий AI2(S04)3 x 18Н2О. Обычно применяют неочищенный глинозем, который содержит 33% безводного сернокислого алюминия. В настоящее время отечественная промышленность выпускает очищенный глинозем, содержащий не более 1% нерастворимых примесей, и неочищенный, имеющий до 23% примесей. В качестве коагулянта используют железный купорос FeSО4. При введении железного купороса образуется гидроксид железа (II), который растворенным в воде кислородом окисляется в гидроксид железа III, но процесс окисления достаточно быстро проходит только при рН воды не ниже 8. Поэтому приходится добавлять еще гашеную известь, а иногда процесс окисления ускоряют добавкой хлора. Необходимость применения добавочных реагентов и, следовательно, усложнения реагентного хозяйства ограничивает применение железного купороса на очистных комплексах. Только на установках реагентного умягчения воды в качестве коагулянта применяют почти исключительно железный купорос. Хорошим коагулянтом является хлорное железо FeCl3, которое быстро и хорошо растворяется в воде, образуя крупные, быстро оседающие хлопья гидроксида железа. Скорость осаждения этих хлопьев в 1,5 раза больше скорости осаждения хлопьев, образующихся при коагулировании сернокислым алюминием. Хлорное железо дает хорошие результаты и при совместном применении его с сернокислым алюминием и известью.

В практике работы водоочистных комплексов известны две схемы организации реагентного хозяйства. Первая предусматривает получение с заводов-поставщиков готовой продукции, которую затем с помощью дозаторов вводят в обрабатываемую воду; вторая основана на получении с заводов полуфабрикатов, нуждающихся в дальнейшей обработке и доведении до состояния, удобного для дозирования. Употребляемые при обработке воды реагенты вводят в нее в виде порошков; или гранул (сухое дозирование), либо в виде водных растворов или суспензий (мокрое дозирование). В первом случае, должны быть предусмотрены склад готовой продукции и аппараты-дозаторы, во втором необходимо предусмотреть помимо склада аппаратуру для приготовления растворов (или суспензий) реагентов и их дозирование в обрабатываемую воду. Складирование реагентов в сухом виде возможно россыпью или в специальной таре, либо в виде высококонцентрированных растворов в специальных емкостях. В настоящее время широко применяют хранение коагулянта в жидком виде. Для этого в резервуарах большого объема заготовляют запас коагулянта в виде раствора высокой концентрации (до 30%), загружая их коагулянтом в кусках, поступающих с завода-изготовителя. По мере надобности концентрированный раствор перекачивают в расходные баки, где, добавляя воду, доводят раствор до требуемой концентрации, а затем дозируют в обрабатываемую воду.

Быстрое и равномерное смешение с обрабатываемой водой вводимых в нее реагентов является одним из важнейших процессов в технологии улучшения качества воды, обеспечивающим при прочих равных условиях успех коагулирования ее примесей. Для осуществления этой задачи на практике применяют смесительные устройства и специальные сооружения - смесители, которые размещают в начале технологической линии. К числу первых относятся: диафрагмы, трубчатые смесители, вставки и сопла Вентури. Существующие типы смесителей могут быть по принципу их действия разделены на две группы: гидравлические, в которых смешение воды с реагентами осуществляется за счет энергии турбулизированного потока (энергия самой воды); механические, в которых смешение воды с реагентами достигается за счет движущихся механизмов (используется посторонняя механическая энергия). К первой группе могут быть отнесены смесители: вертикальные, перегородчатые, дырчатый, с разделением потока. В смесителях первой группы при значительных скоростях потерн напора достигают значительной величины, что неизбежно вызывает резкие перепады пьезометрических уровней в высотной схеме расположения очистных сооружений и приводит к необходимости увеличения мощности насосных станций первого подъема. Кроме того, современные методы обработки воды часто требуют применения нескольких последовательно вводимых реагентов. При этом реагенты должны вводиться и смешиваться с водой в известной последовательности, что требует применения нескольких последовательно расположенных смесителей, а это приводит к необходимости выделения дополнительных площадок, особенно при большой производительности комплекса. С увеличением числа смесителей возрастает суммарная потеря напора в них.

Из смесителей гидравлического типа на практике широко распространены перегородчатые смесители с разделением потока. Такой смеситель представляет собой железобетонный лоток с тремя щелевыми перегородками, установленными перпендикулярно оси сооружения. При движении воды в щелях со скоростью 1 м/с за ними образуются вихревые течения, что способствует быстрому и полному смешению реагента с водой. Расстояние между перегородками должно равняться ширине лотка. Дырчатый смеситель представляет собой лоток с дырчатыми перегородками, размещенными перпендикулярно направлению движения воды. Вода, проходя через отверстия со скоростью около 1 м/с, завихряется, что способствует хорошему смешению воды с реагентами. Диаметр отверстий принимают 0,02-0,1 м. Верхний ряд отверстий должен быть затоплен под, уровень воды на 0,1-0,15 м во избежание подсоса воздуха.

Назначение камер хлопьеобразования состоит в создании определенных гидравлических условий, при которых образуются хлопья, способные быстро осаждаться в отстойнике. Опыт эксплуатации отстойных сооружений с коагуляцией показывает, что для успешного осветления воды в отстойниках необходимо коагуляцию полностью завершать в камерах хлопьеобразования. В настоящее время на очистных сооружениях городских и промышленных водопроводов применяется несколько типов механических и гидравлических камер хлопьеобразования, отличающихся способом перемешивания воды, режимом формирования хлопьев, конструкциями, предназначенными для различных типов отстойников. Из камер гидравлического типа на практике отдают предпочтение водоворотным, вихревым, гравийным, перегородчатым и зашламленного типа. Все типы камер, за исключением перегородчатых, устраивают встроенными в отстойники. Для получения достаточно крупных хлопьев необходимо, чтобы вода находилась в камере хлопьеобразования от 10 (вихревая) до 40 мин и более при условии постоянного плавного перемешивания воды. Выбор типа камеры хлопьеобразования должен производиться исходя из качества исходной воды и конструкции отстойников.

К положительным качествам механических флокуляторов можно отнести: гибкость работы вследствие возможности регулирования скорости вращения лопастей; возможность хорошего регулирования движения воды; относительно малую потерю.

Отделение твердой фазы от жидкой методом осаждения широко распространено в технике. Характерной особенностью процесса являются небольшие затраты энергии в отличие, например, от центрифугирования. Метод осаждения целесообразно применять только для грубого осветления воды, т. е. для удаления грубодисперсных примесей (ГДП). В зависимости от агрегатного состояния механические примеси в воде образуют грубые суспензии и коллоидные растворы. Грубые суспензии содержат частицы размером более 10-5 см. Такие частицы из взвешенного состояния сравнительно быстро выпадают из слоя жидкости под действием гравитационных сил. Под действием гравитационных сил ГДП с плотностью более 1 г/см3 в спокойной воде движутся вертикально вниз. В начале осаждения вследствие инерции движение частиц равноускоренное, но под действием сопротивления жидкости оно быстро стабилизируется и становится равномерным. По данным Риттингера и Финкеля, продолжительность разгона частиц диаметром 2 мм составляет 1,67-10-8 с, а для 1 мм - 6,5-102 с. Вследствие незначительности этого интервала времени считается, что движение частиц ГДП под действием гравитационных сил происходит равномерно. На скорость осаждения частиц ГДП в воде оказывают влияние их размеры, форма, плотность, концентрация, вязкость воды.