Коагуляция, происходящая под действием реагентов, заключается в стимулировании процесса образования пространственных агрегатных образований, адсорбирующих на своей поверхности загрязняющие вещества. При этом, прежде всего, нейтрализуется поверхностный заряд коллоидных частиц, препятствующих их сближению, идущий с образованием микрофлокул, объединяющихся в более крупные агрегаты, заметные без применения дополнительного оборудования.
Флокуляция является чаще всего продолжением процесса коагуляции, при котором образование крупных хлопьевидных агрегатов происходит не только за счет обеспечения контакта между частицами коллоидного раствора, но и благодаря образованию химических связей между макромолекулами реагента, способствующего флокуляции. Образование флоккул из хлопьев, уже сформировавшихся при коагуляции, идет более интенсивно, приводя к значительной экономии коагулирующего реагента, поэтому коагулянты и флокулянты чаще всего используются совместно.
Если при коагуляции коллоидные частицы теряют свой заряд, что способствует их объединению в сгустки, то длинные полимерные молекулы флоккулирующего реагента скрепляют их между собой наподобие бусин на леске. Последовательность их применения и дозы определяются экспериментально, в соответствии с составом и физико‑химическими свойствами обрабатываемой сточной воды.
Выбор флокулянта определяется зарядом взвешенных частиц, концентрацией растворенных солей, а также методом последующего осветления сточной воды. Это связано с тем, что ионы растворенных солей взаимодействуют с ионогенными группами флокулянта, снижая уровень его заряда, кроме того, длина макромолекулы флокулянта, определяемая его массой, подбирается в соответствии с гидравлической крупностью скоагулированных частиц, так как они должны находиться в одном диапазоне. Применение флокулянтов является необходимым при низких значениях температуры обрабатываемой сточной воды, а также в том случае, если нужно обеспечить ее солесодержание на исходном уровне. Кроме того, применение флокулянтов позволяет сократить объем образующегося осадка за счет уменьшения количества гидрооксида полиметалла.