凝結和絮凝法,是以水中的懸浮粒子、膠體以及部分水溶性物質為對象，通過添加凝結劑、絮凝劑使其容易過濾的化學處理法。

根據國際純化與應用化學聯盟的定義，線性尺寸在1?1.3皿的粒子稱為膠體。由膠體組成的懸浮液,有其特殊性。例如，由于其單位體積或單位質量的表面積(即比表面積)甚大，所以表面性質十分重要。

膠體有各種形狀，例如:a-Fe₂O3為橢球形、碳酸鎘為立方體。此外，微生物和動植物細胞的線性尺寸與膠體相近,一般將其歸類為生物膠體。由于膠體懸浮液不能通過長時間靜置實現沉淀，所以不能用普通的物理處理法將其分離出來。

現在，不論在日常生活、自然現象中或是在工業過程中，都會涉及到膠體科學問題。例如在分析化學、底片和電腦磁帶的表面涂覆、污染防治及乳化懸浮技術等方面，都會用到膠體技術。

由于膠體非常小，所以在懸浮液中，熱運動能可克服重力勢能，使膠體懸浮在水中而不沉淀。膠體分為親水性和疏水性兩種。親水性膠體粒子(如蛋白質)與液相有親和力。粒子因水和作用吸取液相，而呈膨潤狀態,粒子表面形成了極穩定的親水層。如果液相是水，那么膠體處于膨潤狀態的溶液稱為凝膠(gel)。探基甲基纖維素(CMC)和聚乙烯氧化物(PEO)等可溶性高分子溶液，其粒子的膨潤深度為分子大小。親水性粒子就這樣因水和作用而穩定地懸浮在水中。由于微生物與水的親和力更強，所以活性污泥很難脫水。

在液相中不膨潤的膠體，稱為疏水性膠體(如黏土)，其溶液稱為溶膠(sol)。如果將不溶于水的油類混入含有疏水性粒子的水中，那么油就在粒子表面上形成包覆薄膜,此膜如同黏合劑一樣將眾多粒子凝聚在一起。浮上分離法就是利用這一現象將粒子與液相分離開。例如含油廢水中的粒子，就是利用油和氣泡分離掉的。由此可見，只有先搞清楚粒子在水中的狀態，才能選出合適的分離方法。

處于液體中特別是水中的膠體，其表面是帶電的，因此兩個膠體粒子之間產生了相斥力，這是膠體懸浮液得以穩定的主要原因。粒子帶電的機制,會因粒子的化學性質，特別是界面性質而異，但可歸納為以下幾種：

(1)  離子結晶性粒子。例如Agl'BaSO’粒子，其離子有不同的溶解度。由于Agl中的碘離子「較銀離子Ag+易溶于水,所以當碘化銀粒子在水中時，其表面便帶有正電荷。就是說,Ag+是決定粒子電位的離子。

(2)  氧化物粒子(SiQ'TiQ'FezQ'AlzQ'ZnO)。含有氧化物粒子的液體,水中的H*或OFT是決定電位的離子。就是說，當液體的pH值較低時，粒子帶正電荷;而當pH值較高時，粒子帶負電荷。由此可想到，當處于某pH值時，粒子的界面電荷為零。此pH值稱為氧化物的等電離子點.

(3)有電離基的粒子(炭黑、離子交換樹脂等)。處于粒子表面的電離基發生電離，使粒子帶電。炭黑粒子的表面有苯酚性0H基或梭基，在液體中粒子帶負電.

(4)有結構缺陷的粒子（高嶺土等黏土）。在硅酸鹽粒子上,AT代替了$4+,因此粒子帶負電。因以上機制而帶電的粒子，如果進一步吸住了水中的離子,那么其帶電狀態往往會發生變化。總之，懸浮在水中的粒子通常帶有表面電荷,并以帶負電荷的情況居多。粒子的表面電荷（也稱界面電荷）是通過解離、離子吸附及離子交換等形式帶上的。