Эти процессы могут осуществлять либо с помощью веществ органического и неорганического происхождения, обладающих инертными свойствами, либо при участии живых организмов, составляющих биоценозы активного ила. С их помощью удаляются не только частицы, но и макромолекулы растворенных веществ, к которым в первую очередь относятся гуминовые соединения, придающие цветность сточной воде, а также некоторые тяжелые металлы, связанные с коллоидами и взвесями.
Необходимость такого воздействия связана в первую очередь с практической неспособностью коллоидных систем к самоосаждению и развитой общей поверхностью составляющих их частиц. Так, метровый слой коллоидных частиц с размерами 10–1 мк, согласно закону Стокса, может быть осажден за два года. Если же размеры коллоидов равны 10–2 мк, то время на осаждение их метрового слоя составляет около 20 лет. Даже при объединении этих коллоидов в частицы размерами от 10 до 100 мк на них будут действовать электростатические силы, способствующие их взаимному отталкиванию и сохранению, таким образом, стабильности коллоидной системы.
В водной среде коллоидные частицы имеют, как правило, отрицательный заряд. Это связано с дефектами, имеющимися в кристаллической решетке, а также зарядом функциональных групп. К этим отрицательно заряженным частицам притягиваются положительно заряженные ионы, образуя вокруг них двойной электрический слой, который и препятствует притяжению частиц. Он состоит из положительных ионов, прилегающих к частице, составляющих первый, стационарный слой, и второго подвижного слоя ионов, свободно диффундирующих в окружающих коллоидную частицу водной среде.
На поверхности этого двойного слоя и образуется электрокинетический потенциал, чаще называемый дзета-потенциалом. Он имеет отрицательное значение, так как положительные заряды противоионов не в полной мере нейтрализуют отрицательный заряд поверхности коллоидной частицы. От величины дзета-потенциала как раз и зависит устойчивость коллоидной системы, так как чем он выше, тем больше силы отталкивания, действующие между ее частицами. Значение дзета-потенциала можно определить с помощью специального прибора-дзетометра.