吸附絮凝与絮团卷扫絮凝
胶体颗粒选择性专属吸附异电离子或大分子化合态，降低表面电位，实现电中和，使颗粒脱稳而凝聚，这种凝聚还会出现超荷状态，使颗粒电荷号逆转，重新成为相互排斥的稳定分散体系，作为预制的羟基聚合氯化铝絮凝剂由于强制水解过程生成大量稳定的高聚合态化合物Al13或Al13聚集体乃至更高聚合态铝化合物，以原有形态先吸附在颗粒物表面，迅速中和颗粒物表面电荷而改变其电位，并且使颗粒物表面电荷减少到某个临界值，此时静电斥力不足以阻止颗粒间的接触，于是发生絮凝。
采用Freundlich吸附等温式和Langmuir吸附等温式可以分别描述硫酸铝和聚合氯化铝在颗粒物群体微界面的吸附絮凝行为。在不同的颗粒物浓度，硫酸铝主要以其水解氢氧化物形态吸附并包裹颗粒物形成多层覆盖模式，其吸附量随着投加量的增加而增加：聚合氯化铝主要以Keggin结构Al13吸附至颗粒表面并形成单层吸附模式，吸附量在表IIuIR盖率达到0.4左右即达到饱和吸附量。羟基聚合铝絮凝剂以高正电荷的羟基铝聚合物吸附在颗粒表面降低表面负电荷密度并最终改变颗粒表面电荷为正电荷分布；硫酸铝以弱正电氢氧化物吸附到颗粒表面降低表面负电荷并最终改变颗粒表面电荷为正电荷分布。颗粒间的相互作用能随着表面电荷降低而降低，在表面电荷为零时能量消失。羟基聚合铝絮凝剂电中和能力强，低投加量时即能迅速降低能量促使颗粒快速絮凝；颗粒表面电荷改性后能垒增加体系再次复稳，硫酸铝电中和能力弱，中等投加量时颗粒间相互作用能垒消失，表面电荷改性后由于其他作用力存在促使颗粒保持聚集状态。
从铝盐的水解平衡反应可知，中性水体中铝盐水解产物Al(OH)3(am)较大的表面积且带有一定量的正电荷，具有一定的静电黏附能力，因此在沉淀物形成过程即可黏附卷扫一部分颗粒物而迅速沉淀去除。另外，根据异相凝聚理论，弱正电的Al(OH)3(am)可以与负电位较高的颗粒物相互吸引产生快速絮凝作用，并且在第一极小值处发生粘附作用。因此，随着投加量增加Al(OH)3(am)的生成量越多，粘附卷扫作用越显著，从图7-15(e)可知，此时体系能垒值已达1000kT左右，但此时硫酸铝的除浊效果也明显。
非DLVO作用力
DLVO理论应用于水分散系统的适用性已得到许多实验验证。从数据处理结果来看，不管是羟基聚合铝絮凝剂还是硫酸铝，低浓度投加时颗粒间相相互作用势能变化与宏观混凝实验结果基本吻合。这是因为低浓度时(1*10^-6mol/L)絮凝剂对体系改变不大，可以忽略不计，符合DLVO理论的基本假设条件。当浓度增加时，絮凝剂水解反应、絮凝剂-絮凝剂间作用、絮凝剂-颗粒间作用都将影响颗粒间相互作用能的变化，不能忽略不计，因此絮凝现象与DLVO理论不符。
硫酸铝水解反应产生的无定形氢氧化铝沉淀与颗粒物间存在的异相聚沉作用十分复杂，氢氧化铝沉淀越多其异相聚沉作用影响越大。此外，絮凝剂吸附在颗粒物表面后对颗粒间的相互作用有显著影响。当Keggin-Al13吸附到颗粒物表面后，具有簇枝结构的Al13分子及其聚集体在颗粒表面形成的吸附层产生位阻效应，其他多核羟基铝聚合物也会产生类似高分子聚合物的位阻效应。硫酸铝的系列水解产物吸附在颗粒物表面后主要以沉淀形式包裹颗粒物，其他作用力也将影响颗粒间的聚集，如化学键作用，颗粒表面吸附层与溶液中硫酸根离子的络合作用。这些非DLVO作用力的计算将更加复杂，目前还未有比较明确的结果。就羟基聚合铝絮凝剂而言，经典的DLVO计算能够与混凝实验基本符合，因此可以作为基本模型解释混凝机理及预测混凝结果。
展望
羟基聚合铝絮凝剂的特征是预制形态稳定、电中和能力强、吸附与聚集能力强、界面反应快、适合吸附絮凝、用药量较少。这与传统絮凝剂如硫酸铝的形态趋向水解沉淀、电荷接近中性、絮团比较松散、适合网捕卷扫絮凝、用药量较多等特征有很大差异。目前通用的水处理反应器和工艺流程大多是适应硫酸铝的特征，以形成粗大絮团再加分离的目的而设计运行的，不能充分适应和发挥聚合类絮凝剂的特征和优点。未来研究中，依据羟基聚合铝的形态结构特征，不只在水力学层面上而且在微界面化学层面上加以理论深化，同时在反应器应用上加以强化，将会对水处理技术的发展起到启发和创新作用。
此外，传统给水处理工艺是使水中微细颗粒物及污染物经混凝聚集为粗大絮团，然后以重力沉降和颗粒层过滤先后分离，达到水质的最终净化。该处理工艺比较适合传统混凝剂，但未充分发挥聚合类絮凝剂的特征和颗粒物群体微界面吸附作用的优势。现代水处理工艺中许多技术单元都涉及难处理的纳米污染物与微界面的吸附絮凝作用，充分利用颗粒层群体微界面的吸附来强化絮凝过程，使微细颗粒物及污染物的脱稳聚集和分离在微界面上同时完成，可以称为界面吸附絮凝或接触絮凝，多层多管沉淀、悬浮絮体层澄清、溶气气浮分离、活性炭吸附分离、活性污泥生物絮凝，甚至各种纳米孔隙膜分离操作等工艺，往往是由颗粒物群体以固定床、悬浮床、流动床、透析床等形式构成微界面体系进行吸附絮凝来完成的。界面吸附絮凝作为普遍存在的现象，其作用机理实质尚未得到充分研究理解和发扬利用。目前，国内外对界面吸附絮凝虽有一些分散的讨论，但对其理论基础，特别是结合聚合类絮凝剂的特征进行的研究还很少见。
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