电动阀的用途.doc

电动阀的用途

　　电动阀：用于液体、气体和风系统管道介质流量的模拟量调节，是AI控制。在大型阀门和风系统的控制中也可以用电动阀做两位开关控制。

　　电动阀：可以有AI反馈信号，可以由DO或AO控制，比较见于大管道和风阀等。

　　1.开关形式：

　　电动阀的驱动一般是用电机，开或关动作完成需要一定的时间模拟量的，可以做调节。

　　2.工作性质：

　　电动阀的驱动一般是用电机，比较耐电压冲击。电磁阀是快开和快关的，一般用在小流量和小压力，要求开关频率大的地方电动阀反之。电动阀阀的开度可以控制，状态有开、关、半开半关，可以控制管道中介质的流量而电磁阀达不到这个要求。

　　3.适用工艺：

　　电动阀一般用于调节，也有开关量的，比如：风机盘管末端。
电磁阀与电动阀的区别和用途

电动阀和电磁阀的区别
   电磁阀是电磁线圈通电后产生磁力吸引克服弹簧的压力带动阀芯动作，就一电磁线
圈，结构简单，价格便宜，只能实现开关；

   电动阀是通过电动机驱动阀杆，带动阀芯动作，电动阀又分（关断阀）和调节阀。
关断阀是两位式的工作即全开和全关，调节阀是在上面安装电动阀门定位器，通过闭环
调节来使阀门动态的稳定在一个位置上。

电动阀和电磁阀的用途：

电磁阀：用于液体和气体管路的开关控制，是两位DO控制。一般用于小型管道的控制。
电动阀：用于液体、气体和风系统管道介质流量的模拟量调节，是AI控制。在大型阀门和风系统的控制中也可以用电动阀做两位开关控制。
电磁阀：只能用作开关量，是DO控制，只能用于小管道控制，常见于DN50及以下管道，往上就很少了。
电动阀：可以有AI反馈信号，可以由DO或AO控制，比较见于大管道和风阀等。

1、 开关形式：
   电磁阀通过线圈驱动，只能开或关，开关时动作时间短。
   电动阀的驱动一般是用于电机，开或关动作完成需要一定的时间模拟量的，可以做调节。

2、 工作性质：
   电磁阀一般流通系数很小，而且工作压力差很小。比如一般25口径的电磁阀流通系数比
15口径的电动球阀小很多。电磁阀的驱动是通过电磁阀线圈，比较容易被电压冲击损坏。
相当于开关的作用，就是开和关2个作用。
电动阀的驱动一般是用电机，比较耐电压冲击。电磁阀是快开和快关的，一般用在小
流量和小压力，要求开关频率大的地方电动阀反之。电动阀阀的开度可以控制，状态有开、
关、半开半关，可以控制管道中介质的流量而电磁阀达不到这个要求。
电磁阀一般断电可以复位，电动阀要这样的功能需要加复位装置。

3、适用工艺：
电磁阀适合一些特殊地工艺要求，比如泄漏、流体介质特殊等，价格较贵。
电动阀一般用于调节，也有开关量的，比如：风机盘管末端。

虹吸滤池是快滤池的一种形式，它的特点是利用虹吸原理进水和排走洗砂水，因此节省了两个闸门。此外，它利用小阻力配水系统和池子本身的水位来进行反冲洗，不需另设冲洗水箱或水泵，加之较易利用水力，自动控制池子的运行，所以已较多地得到应用。
(1)虹吸滤池是由6～8个单元滤池组成一个整体。滤池的形状主要是矩形，水量少时也可建成圆形。滤池的中心部分相当于普通快滤池的管廊，滤池的进水和冲诜水的排除由虹吸管完成。管廊上部设有真空控制系统14。
经过澄清的水由进水槽1梳入滤池上部的配水槽2。经虹吸管3流入单元滤池的进水槽4，再经过进水堰5(调节单元滤池的进水量)和布水管6流入滤池。水经过滤层7和配水系统8而流入清水槽9，再经出水管10流入出水井11，通过控制堰流出滤池。
滤池在过滤过程中滤层的含污量不断增加，水头损失不断增长，要保持出水堰12上的水位，即维持一定的滤速，则滤池内的水位应该不断地上升，才能克服滤层增长的水头损失。当滤池内水位上升到预定的高度时，水头损失达到了最大允许值，(一般采用1.5～2.0米)滤层就需要进行冲洗。
虹吸滤池在过滤时，由于滤后水位永远高于滤层，保持正水头过滤，所以不会发生负水头现象。每个单元滤池内的水位，由于通过滤层的水头损失不同而不同。
滤池的配水系统必须采用小阻力配水系统。因此可以利用滤池本身的滤过水的水位(清水槽内水位)即可冲洗。
滤池冲洗时的情况：首先破坏进水虹吸管3的真空，则配水槽2的水不再进入滤池，滤池继续过滤。起初滤池内水位下降较快，但很快就无显著下降，此时就可以开始冲洗。利用真空系统14抽出冲洗虹吸管15中的空气，使它形成虹吸，并把滤池内的存水通过冲洗虹吸管15抽到池中心的下部，再由冲洗排水管16排走。此时滤池内水位降低，当清水槽的水位与池内水位形成一定的水位差时，冲洗工作就正式开始了。冲洗水的流程与普通快滤池相似。当滤料冲洗干净后，破坏冲洗虹吸管15的真空，冲洗立即停止，然后，再启动虹吸管3，滤池又可以进行过滤。
冲洗水头一般采用1.1～1.3米。是由清水槽9的水位与冲洗排水槽顶的高差来控制的。滤池平均冲洗强度一般采用10～15升/秒·米2，冲洗历时5～6分钟。一个单元滤池在冲洗时，其他滤池会自动调整增加滤速使总处理水量不变。由于滤池的冲洗水是直接由清水槽9供给，因此一个单元滤池冲洗时，其它单元滤池的总出水量必须满足冲洗水量的要求。

供给单元滤池冲洗强度的大小与采用的单元个数有关，它们的关系可表示如下：

(3.38)

式中 q——冲洗强度(升/秒·米2)；
n——单元滤池个数；
Q——单元滤池的过滤水量(升／秒)；
F——单元滤池的面积(米2)。

上式也可以用滤速表示：
(3.39)

式中 v——过滤速度(米／时)。

当冲洗强度为10～15升/秒·米2，滤速为8米/时。利用上式可以算出滤池至少需要5～7个单元。如采用的滤速再高一些，则需要的单元滤池数目可以少一些。
圆形或多边形平面的虹吸滤池施工复杂。其单元池的平面为扇面形或梯形。冲洗时沿 池壁处因离排水槽较远，所以冲洗不干净，会有积泥。现标准图都采用矩形平面。处理水量为160米3/时～2400米3/时的虹吸滤池都有国家标准图可以选用。

2. 虹吸滤池的设计
虹吸滤池在设计中有些问题考虑的原则与普通快滤池相同，不再重述，这里把设计中特殊的问题进行讨论。
(1)滤池深度 虹吸滤池的深度因包括了冲洗水头，故比普通快滤池要深，目前我国设 计的虹吸滤池深4.5～5米。其组成尺寸如下：

滤池的总深度＝H1+H2+H3+H4+H5+H6+H7+H8 (3.40)

式中 H1——滤池底部集水空间的高度，一般采用0.3米；
H2——小阻力配水系统的高度；
H3——滤料层的厚度，按设计需要决定；
H4——冲洗时滤料层的膨胀高度，H4＝H3´e％；
H5——冲洗排水槽总高度，H5＝冲洗排水槽净高+槽底结构厚度(约0.1米)；
H6——出水控制堰与冲洗排水槽槽顶的高度差，即冲洗水头(1.0～1.3米)；
H7——最大过滤水头采用1.5～2.0米；
H8——滤池保护高度，采用0.1～0.3米。

(2) 配水系统 虹吸滤池的冲洗水头，仅1.1～1.3米左右，它的配水系统只能采用小阻力配水系统。小阻力配水系统采用较多的有双层孔板，孔板网、三角槽孔板、穿孔滤砖和缝隙式滤头等。小面积滤池宜采用滤头，大面积滤池宜采用双层孔板。
缝隙式滤头小阻力配水系统在虹吸滤池、无阀滤池、压力滤池及离子交换器中普遍使用，通过生产实践，证明它能保证运转，并可省去砾石垫层，降低滤池深度；缺点是安装较复杂、造价较高，每平方米约装40～60个。每个滤头的缝隙面积在100～350毫米2，总缝隙面积约占滤池面积的0.5～2％。
滤头与滤板的连接方式有两种：当滤板用钢板或铸铁板时，滤头可以不用底座而直接拧在钢板上孔的丝扣中，当滤水板采用钢筋混凝土板时，可采用底座上予埋短管而后接滤头的方式。
(3) 真空虹吸系统 真空虹吸系统是虹吸滤池的重要组成部分，系由真空泵、真空罐、管路(包括控制阀门)和进水、冲洗虹吸管等组成。
真空系统中可以不用真空泵而用水射器来代替。可以设制真空罐集中控制，也可不设真空罐，直接用水射器或真空泵抽气来形成虹吸。
进水虹吸管与冲洗虹吸管的尺寸按所通过的流量选定，其断面可为圆形或矩形。材料可采用钢板焊制，也可采用铸铁管材。真空泵按预定时间内完成虹吸管需要的真空抽气量，并考虑适当的余量来选定，形成冲洗虹吸的时间以2～5分钟左右为宜。
在标准设计中虹吸系统也可采用水力自动控制(也可手动操作)代替真空系统，不必另设真空泵。

3． 虹吸滤池的优缺点和适用条件
虹吸滤池在工艺构造方面有许多优点，同时也存在一定问题，它与普通快滤池相比有以下的优缺点。
(1) 优点 不需要大型的闸阀及相应的电动或水力等控制设备，可以利用滤池本身的出水量、水头进行冲洗，不需要设置洗水塔或水泵；可以在一定范围内，根据来水量的变化自动均衡地调节各单元滤池的滤速，不需要滤速控制装置；滤过水位永远高于滤层，可保持正水头过滤，不至于发生负水头现象；设备简单，管廊面积小，控制闸阀和管路可集中在滤池中央的真空罐周围，操作管理方便，易于自动化控制，减少生产管理人员，降低运转费用；在投资上与同样生产能力的普通快滤池相比能降低造价20～30％，且节约金属材料30～40％。
(2) 缺点 与普通快滤池相比，池深较大(5～6米)；采用小阻力配水系统单元滤池的面积不宜过大，因冲洗水头受池深的限制，最大在1.3米左右，没有富余的水头调节，有时冲洗效果不理想。
(3) 适用条件 虹吸滤池适用于中小型给水处理(一般在4000吨/日～5000吨/日)，有较突出的优点。如水量小于4000吨/日，则采用重力式无阀滤池。虹吸滤池进水浑浊度的要求与普通滤池一样，一般希望在10毫克/升以下，这种滤池可以采用砂滤料，也可以采用双层滤料。虹吸滤池冲洗水投不高，所以滤料颗粒不可选的太粗，否则将引起冲洗水头不足，膨胀率很小，冲洗不净的后患。参考资料：
虹吸滤池在我国给水行业得到了广泛的应用。分析其原因，虹吸滤池可以省去大型闸门，不需要冲洗水塔或水泵以外，还因操作方便这个因素决定的。但虹吸滤池的冲洗最初几乎都是采用真空系统。这种方式需要一套真空设备，不仅耗电，而且管理、维修也较麻烦。因此，近十多年来出现了各种方式的自动冲洗装置，然而它们均存在一些问题。例如最早使用的水力自动冲洗装置，由于要等排水虹吸形成以后，水位下降到一定深度，进水虹吸才能破坏，停止进水，故待滤水浪费很大，而且当两格或两格以上滤池同时达到最高水位时，易发生同时冲洗的现象。后来设想的杠杆式水力自动冲洗装置，进水虹吸先破坏，排水虹吸后形成。在排水虹吸形成过程中可利用一部分待滤水，但杠杆易失灵，维修较麻烦。前几年设想的附控制器的自动冲洗装置，虽然有所改进，但需要一套控制器，不仅上马困难，而且管理要求高[1]。为了克服上述装置的缺点，我们设想了一种水电结合式的自动冲洗装置，于1985年6月至7月在武汉市自来水公司琴断口水厂进行了初步试验，取得了一定的成果[2]，该成果应用于湖北襄樊棉纺织染厂附属水厂新建的虹吸滤池，滤池规模为2万m3/d，分为8格，每格滤池面积为4.2×3.0m，进水虹吸管面积为300×200mm，排水虹吸管面积为450×450mm 。生产试验装置于是1985年8月开始安装，1986年8月正式投产运行，9月对各种参数进行了测定，1987年6月通过省级签定，同年荣获建设部科技进步三等奖，1988年3月获国家实用新型专利（专利号：86208392·3）。
2 生产试验装置及原理
　　生产试验装置如图1所示。它主要由进水虹吸辅助管15与抽气管4、排水虹吸辅助管14与抽气管2、进水锥形三通13与排水锥形三通11，虹吸破坏阀9、法兰短管10、电磁铁8、浮球12、连杆16、永久磁铁17、干簧开头18等部件所组成。当进水渠进水时，进水虹吸辅助管15开始通过进水锥形三通13对进水虹吸管5抽气，使其形成虹吸，来水由进水虹吸管5进入水封井再流入滤地，开始过滤。随着过滤不断进行，滤层水头损失越来越大，水位上升，浮球12及连杆16也随着上升。当上升到滤池设定的最高水位时，连杆16下端的永久磁铁17a使干簧开头18a接通电路，电磁铁8得电动作，将进水虹吸破坏阀9内的钢球提起，空气通入，进水虹吸破坏。与此同时，电磁铁8提起排水辅助管上的法兰短管10，使法兰打开，排水虹吸辅助管14开始通过排水锥形三通11对排水虹吸管6进行抽气。在抽气过程中，池内的水靠重力继续过滤，水位下降，这样可以利用一部分待滤水。当水位下降到一定深度时，排水虹吸形成，水位迅速下降。降至接近排水槽顶部时，连杆16上端永久磁铁17b使干簧开关18b接通，时间继电器开始计时，反冲洗正式开始，水自下而上通过砂层，使其得到清洗。当达到所需要的冲洗历时时（可调节），延时开关断开，电磁铁8失电，钢球下落，将破坏阀9关闭，进水虹吸形成。与此同时，法兰短管10下落，空气进入，排水虹吸破坏，滤池又恢复正常过滤。

3 试验结果及分析
　　1986年9月3日至17日，对试验装置进行了测定，现选择有代表性的成果列于表1。从表1中可以看出，进水虹吸形成时间一般30～40s，进水虹吸破坏时间6～10s，排水虹吸形成时间5～8min（可调节），池内水位下降0.8～1.1m，每冲一次每格可利用待滤水10～15m3，排水虹吸破坏时间10～15s，反冲洗历时6～10min（可调节）。
　　为了缩短滤池整个反冲洗所花费的时间，使滤池有效工作时间延长，进水虹吸与破坏、排水虹吸的破坏所需的时间应尽可能短。据国内有关资料报导，进水虹吸形成时间一般为60～120s，进水虹吸破坏时间为20～30s。本装置实测运行参数远远低于上述范围，显然对滤池的经济运行是十分有利的。
表1 自动冲洗装置实测结果
测定
日期
滤池号
进水虹吸
形成时间
进水虹吸
破坏时间
排水虹吸
形成时间
排水虹吸
破坏时间
反冲洗
时间
池内水位
下降值（m）
可利用
待滤水（m3)
备 注
9.6
5#
40"
6"
10‘20"
14"
6‘20"

9.6
6#
30"
9"
8‘49"
12"
10‘58"

9.9
6#
27"
6"
7‘10"
10"
8‘5"
0.97
13.3

9.9
7#
37"
6"
5‘42"
13"
8‘18"
1.16
17.6

9.10
8#
31"
6"
6‘07"
13"
8‘17"
0.84
12.4

9.11
1#
36"
8"
7‘21"
11"
1‘19"
0.85
12.7

9.13
3#
1‘
12"
6‘13"
15"
8‘39"
1.05
14.6

9.13
8#
39"
6"
3‘19"
13"
8‘17"
0.50
7.0

9.13
6#
38"
8"
6‘48"
10"
6‘20"
0.96
10.4

9.17
5#
33"
6"
6‘35"
12"
6‘25"
1.00
14.2

4 结论
　　试验结果表明，该装置具有以下优点：
　　a 可利用一部分待滤水，具有一定的经济和社会价值。根据试验结果，2万m3/d的滤池，冲洗一次可利用待滤水174m3（平均值），以每天冲洗一次计，一年可利用待滤水6,3510m3。按1万m3水平均所创造的工业产值50万元计，一年可利用的水可创造工业产值约318万元。
　　b 装置简易，没有机械设备和较复杂的电气设备，投资省，上马容易。
　　c 冲洗和过滤完全自动，故操作管理方便。
　　d 通过电气线路瓦锁，可以避免多格同时冲洗，以保证冲洗强度。
　　e 采用时间继电器，能准确地控制反冲洗历时，并能根据冲洗需要进行调节。
　　f 不需要另设强制冲洗控制系统，因排水虹吸辅助管进水口在进水槽常水位以下，可按需要随时进行反冲洗。
　　总之，这种装置简易，实用，经济，易于推广，对大小不同的虹吸滤池均可使用。
5 问题研究
5.1 最高水位的确定
　　虹吸滤池的冲洗是根据池内最高水位控制的。定高了，固然工作周期可以延长，但杂质可能穿透滤层，使过滤水质难以保证，滤池造价增高；定低了，虽然水质得到保证，滤池造价可降低，但工作周期缩短，需要的冲洗水量增多。过去虹吸滤池的最高水位是根据设计过滤水头1.2～1.5m 来定[3]。为什么要定这么大？据笔者了解还没有这方面的依据，而且也没有与水质联系起来。笔者认为，合理的最高水位应该是满足水质要求的最高水位。这个最高水位可以根据试验来确定[4]。
　　在滤速、原水浊度、加矾量一定的情况下，每隔一定时间分别测定滤池出水浊度和过滤水头损失，其数据填入表2中，并绘制滤池出水浊度（c）和过滤水头损失（h）与时间（t）的关系曲线（见图2中实线）。
　　从图2可以看出，出水浊度c与时间t的关系为指数关系，过滤水头损失h与时间t的关系为直线关系，通过回归分析，可以分别求出： c与t的试验公式为
　　c=0.214e0.234t (1)
　　h与t的试验公式为
　　h=0.18+0.18t (2)
　　从式（1）、（2），算出不同t的c、
　　h值，并绘制出c～t、h～t的理论曲线（见图2中虚线）。与实测曲线比较，可以看出理论曲线和实测曲线比较接近，故式（1）、（2）较正确地反映了c与t、h与t之间的关系。
　　将式（1）、（2）合并，并加以整理，得到过滤水头损失h与出水浊度c的试验公式为
　　h=0.77lnc+1.37 (3)
表2 滤池出水浊度和过滤水头损失测试数据
时 间
出水浊度 c/NTU
过滤水损失 h/m
备 注
0
0.20
0.10

1
0.25
0.25
原水浊度100NTU
2
0.35
0.40
加矾量2.0mg/l
3
0.45
0.74
滤速10m/h
4
0.60
1.08

5
0.72
1.21

6
0.82
1.33

7
1.05
1.46

8
1.35
1.60

9
1.70
1.80

10
2.25
2.00

11
3.06
2.20

12
3.45
2.27

　　根据式（3），算出不同c下的h值，并绘制出h～c的理论曲线（见图3中的虚线），同时根据表2绘制出h～c的实测曲线，可以看出两条曲线比较接近，故式（3）较正确地反映了h与c之间的关系。

　　为了保证出厂水浊度不超过3NTU，滤池出水浊度应比出厂水浊度更低。在此，我们取滤池出水浊度为1.5NTU作为最大过滤水头损失值的先决条件。在式（3）中，取c=1.5代入，便可以求得h=1.68m。这就是通过试验所求得的最大过滤水头损失值，从而可以求得虹吸滤池最高水位。
　　应当指出的是最大过滤水头损失值与滤前水质、滤层组成、滤速及所用药剂有关，因此，它是因条件而异的，应通过试验来确定。
5.2 排水虹吸形成时间的确定
　　进水虹吸停止进水以后，池内待滤水可以靠重力继续过滤。从理论上讲，滤池内清水渠水位以上的待滤水全部可以利用。但随着过滤的延续，滤池水位与清水渠水位的差值，即可利用的水头越来越小，所以到过滤后期，可利用的待滤水并不多，然而所耗的时间却很长，结果缩短了滤池工作时间，达不到经济运行的目的。由此可见，排水虹吸形成时间存在一个经济运行的最佳值[5]。为了寻求这个最佳值，我们曾在某水厂对虹吸滤池排水虹吸形成时间和过滤水头进行了实测，选择有代表性的一组列于表3 ，并绘制出过滤水头H随时间t变化的关系曲线（见图4中的实线）。
表3 排水虹形成时间与过滤水头测试数据
形成时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
过滤水头H/m
1.22
1.04
0.89
0.76
0.67
0.60
0.54
0.49
0.44
0.40
0.36
0.33
0.29
0.27
0.25
0.23
　　H = Hmax/(0.161t1.187+1)　　　　(4)
　　由图4可知，H与t为一条曲线，根据回归分析，可以求得H与t的试验公式为
　　式中Hmax--最大过滤水头（m），当t=０时，Ｈmax=１.２２m；
　　t---排水虹吸形成时间（min）。
　　由式（４），算出不同t的H值，并绘制出Ｈ～t的理论曲线（见图4的虚线），与实测曲线比较接近，故式（4）较正确地反映了Ｈ与t之间的关系。
　　为了确定最佳排水虹吸形成时间，设可利用的待滤水量百分数为α，其表达式为
　　α=(Hmax-H)/Hmax = 1 - H/Hmax
　　即Hmax=H/(1-α) ，代入式（4）得
　　t={[1/(1-α)]/0.161}1/1.187　　　　(5)
　　取不同百分数a，由式（5）、（4）算出相应的t和H值，见表4。然后根据表4，绘制a和t关系曲线，见图5。
表4 排水虹吸形成时间和过滤水头计算值
时间 t/min
0.732
1.449
2.281
3.310
4.658
5.515
6.555
7.847
9.510
14.977
29.657
过滤水头 H/m
1.098
0.976
0.854
0.732
0.608
0.550
0.488
0.427
0.366
0.427
0.366
百分数 a/%
10
20
30
40
50
55
60
65
70
80
90
　　因曲线曲率最大点不明显，故在上述曲线两端上各作一条切线，再作其交点的平分线与曲线相交，从而求得所需的最佳点。
　　从图5中求得a为62%，t为7min，即可利用的待滤水为62%时，排水虹吸形成时间以7min为宜。
　　同样，应当指出的是最佳排水虹吸形成时间还与滤层组成、滤前水质、过滤运行条件等因素有关，因此，在设计时必须予以考虑。
5.3 进水虹吸的破坏与形成
　　为使虹吸滤池冲洗时少排掉待滤水，运转达到设定的最高水位后，进水虹吸必须先停止进水，而且虹吸破坏要尽可能快。另外，当冲洗结束时，进水虹吸又要尽可能快地形成。为此我们采用了图6所示的虹吸破坏阀。阀内有一钢球，通过链条与电磁铁连接，阀下端与进水虹吸破坏管相连，阀体周围开有圆孔，阀体内下部设有密封环。当电磁铁通电后，钢球被拉起，空气立即从圆孔进入，使进水虹吸很快破坏。当冲洗结束时，由于电磁铁失电，钢球下落，严密地将下孔堵住，使进水虹吸很快形成。根据实测，进水虹吸破坏时间为6～10S，形成时间为30～40S。实践证明，这种阀简单、灵活，很受欢迎。

5.4 排水虹吸的形成与破坏
　　为了达到利用待滤水的目的，需要使排水虹吸形成慢一些，但为了滤池很快恢复过滤，又必须使排水虹破坏快一些。如果按过去的传统作法，在抽气管上装一个闸阀，抽气时关小一些，这样固然可以延长抽气时间，利用待滤水，但虹吸破坏时间又延长了。为克服这一矛盾，我们将抽气管上闸阀改为针形阀（因这种阀调节比闸阀灵活，而且精确度也高），同时并联一个逆止阀，如图7所示。当抽气时，逆止阀是关闭的，排水虹吸管中的空气只通过针形阀抽出，这时通过开关针形阀就可以调节排水虹吸抽气时间；冲洗结束时，大气从针形阀和逆止阀同时进入排水虹吸管，使排水虹吸很快破坏，从而使滤池及时恢复过滤。根据实测，排水虹吸形成时间为5～8min（可调节），破1、絮凝剂的种类
絮凝剂有不少品种，其共通特点是能够将溶液中的悬浮微粒聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块。它们都是含有大量活性基团的高分子有机物，主要有三大类：
１、以天然的高分子有机物为基础，经过化学处理增加它的活性基团含量而制成。
２、用现代的有机化工方法合成的聚丙烯酰胺系列产品。
３、用天然原料和聚丙烯酰胺接枝(或共聚)制成。
某些天然的高分子有机物例如含羧基较多的多聚糖和含磷酸基较多的淀粉都有絮凝性能。用化学方法在大分子中引入活性基团可提高这种性能，如将一种天然多糖进行醚化反应引入羧基、酰胺基等活性基团后，絮凝性能较好，可加速蔗汁沉降。
将天然的高分子物质如淀粉、纤维素、壳聚糖等与丙烯酰胺进行接枝共聚，聚合物有良好的絮凝性能，或兼有某些特殊的性能。国内研制的一些产品，曾在几个糖厂试用，有较好效果。
目前在国内外糖厂使用最广泛的絮凝剂，是合成的聚丙烯酰胺系列产品，它们的发展提高较快，在制糖工业的多种流程中普遍使用。
坏时间为10～15S。
PAM产生絮凝作用是基于它的两种特点：长链(线)状的分子结构和分子中含有大量活性基团。
　　PAM是直链状聚合物，因每个分子是由十万个以上的单体聚合构成，分子链相当长。它如果完全伸直，其长度要比一般的分子(如蔗糖)或离子(如Ca2+)长数万倍以上。由于它的分子长而细，会弯曲或卷曲成不规则的曲线形状。这个长分子链向外侧伸出许多化学活性基团：酰胺基－CONH2及羧基－COOˉ。
　　酰胺基是非离子性基团，但亦善于形成副价键而与其它物质的活性基团吸附并连结起来。单纯的聚丙烯酰胺可以用在一般的水处理中，使水中的悬浮物絮凝。羧基是负电性基团，它是使糖汁中微粒絮凝的关键因素。因为糖汁中微粒的絮凝主要通过钙离子的架桥作用产生。Bennett的研究证明，糖汁中的悬浮微粒及大多数胶体物质带有负电荷，它们的表面上经常吸附糖汁中的钙离子。由于Ca2+ 有两单位正电荷，而微粒或胶体表面上的每一个带电点通常只有一个负电荷(即一价酸根如－COOˉ)，故这些被吸附的钙离子还剩余一单位的正电荷，能再和其它负电基团相结合。这样，钙离子就在两者之间起架桥作用而将它们连接起来。磷酸钙与微粒或胶体的连结是通过这种作用，絮凝剂与微粒的连结也主要通过这种作用，即通过絮凝剂的羧基－COOˉ与钙作用而与各种钙盐沉淀物及各种带负电的微粒互相连结。在溶液中存有磷酸和磷酸钙时，也能通过磷酸钙和磷酸根架桥与其他微粒表面的钙离子连结。许多PAM分子与许多钙盐沉淀和磷酸钙沉淀微粒的互相连结就形成粗大的絮凝团。它的尺寸可达到数毫米或以上。据Bennett研究，蔗汁加PAM后形成的絮凝团约包含有105～107个原来的微粒。
由于PAM分子长而细并有许多化学活性基团，它们能和沉淀微粒产生很多连接而形成较大的絮凝物，这些絮凝物的结构就象棉絮那样，松散、无定形，互相连结但不很稳固，内部有很多空间和很多微细的网络，包藏着大量液体，因而絮凝物的比重颇接近它所存在的液体本身。絮凝物中还网络了各种各样的微粒，这就将各种不同成分、不同性质、不同大小的微粒集合在一起。因此，良好的絮凝剂处理能将溶液中原有的微粒完全网络除去，使溶液显得特别清亮透明和有光泽。由于絮凝物的尺寸较大，它的沉降和过滤都比较快。
　　絮凝剂与微粒的作用就是通过化学吸附和物理网络这两种形式产生的。根据上述机理可知，分子量较高、分子较长的PAM，能吸附较多的微粒，形成网络的能力较强，故絮凝效能较好。同理，PAM分子中羧基的比例适当也很重要，因糖汁中的微粒多数带负电，PAM需要有适量的羧基通过钙离子架桥与它作用。但如果羧基含量太多，PAM分子本身负电过强，本身分子之间的相斥力过大，也不利于絮凝作用。
除了碳酸法以外，糖液(蔗汁和糖浆)加PAM都是在加入磷酸和石灰乳中和以后。它们反应生成的磷酸钙沉淀是絮状物，能够捕集液相中的各种悬浮微粒形成稍大的颗粒。这称为第一次絮凝。在此基础上加PAM形成更大的絮凝物，称为第二次絮凝。良好的一次絮凝可以显著提高加PAM的二次絮凝的效果，并减少所需的PAM的数量；因为一次絮凝已经将各种微细的粒子初步凝聚，大大减少了粒子的总数，从而减少了PAM的负担。搞好一次絮凝是加PAM获得最佳效果的基础。
混合方式
特 点
适 用 条 件
利用水泵叶轮混合
1. 设备简单，无需专门的混合构筑物
2. 无需额外能量，运行费用省
3. 使用三氯化铁等&考试大&腐蚀性较强的药剂会腐蚀水 泵叶轮
4. 水泵和吸水管较多时需增加投药设备
5. 吸水管中加药时，混凝剂浓度宜稍高，否则在水封箱中稀释、水解而降低混凝作用
1. 适用于各种水量的水厂
2. 投药点距絮凝池较近（一般在100m之内），否则结成的絮体可能在管道中沉淀或在进入絮凝池前破碎
3. 应设水封箱，以防止空气进入水泵吸水管
利用压力水管混合
1. 无需增添设备
2. 混合效果常不能保证，&考试大&特别是在管内流量变化较大时
3. 加药管理需插入压力水管内1/3-1/4管径处
4. 压力水管中加药时，混凝剂溶液必须用滤网筛滤，以防堵赛水射器和转子流量计
1. 适用于流量变化不大的管道及各种水量的水厂
2. 投药口至压力管道末端距离应不小于50倍进水管径
静态混合器
1. 投资省，在管道上安装容易维修工作量少
2. 能快速混合，效果良好
3. 产生一定的水头损失。为较少能耗，管内流速一般采用1m/5左右
1. 适用于流量变化较小的水处理工程
2. 混合器内采用1-4个分流单元
扩散混合器
1. 混合器构造时锥形帽后加孔板，管道流速为1.0m/s左右。锥形帽的投影面积为进水管面积的1/4；孔板开孔面积为进水管面积的3/4；混合器时间2-3s
2. 混合器的长度在0.5m以上，用法兰安装在原水管上
扩散混合器的水头损失为0.3-.04m
1. 多用于直径为300-400mm的进水管
2. 安装位置应低于絮凝池水面
3. 适用于中、小型水厂
跌水混合器
1. 药剂加注到跌落水流中，混合快速，设备简单
2. 产生一定的水头损失
3. 在混合器出水管上安装轰动套管，由套管的高低调节混合效果
1. 适用于中、小型水厂
2. 活动套管内外的水位差距保持在0.3-0.4m，最大部超过1.0m
多孔隔板混合槽
1. 混合效果较好
2. 水头损失较大
3. 当流量变化时，影响混合效果（可调整淹没孔数目以时应流量的变化）
1. 适用于地下水位较高地区
2. 适用于中、小型水厂
分流隔板混合槽
1. 混合效果较好
2. 水头损失较大
3. 占地面较大
1. 适用于地下水位较高地区
2. 适用于大、中型水厂
浆板式机械混合池
1. 混合效果较好，水头损失较小
2. 需消耗电能，机械设备管理和维护较复杂
大、中、小型水厂都适用