1.絮凝機理

微生物絮凝劑是通過微生物發酵、提取、精制而獲得的具有生物分解性和安全性的新型水處理劑。在利用微生物絮凝劑對給水或生活污水、工業廢水的處理過程中，若對微生物絮凝劑的凈水機理缺乏正確認識，則很可能會造成許多不必要的損失。

由于絮凝反應是多種作用共同產生的結果，形成過程非常復雜，任何某種機理均不能獨立解釋清楚所有的現象。以下將分別對比較具有代表性的吸附架橋學說、電性中和學說等進行介紹。

1）吸附架橋機理

雖然微生物絮凝劑的種類和性質各不相同，但均可通過離子鍵、氫鍵等作用與液體中懸浮的膠體顆粒相結合。由于在低濃度微生物絮凝劑環境中，呈鏈狀結構的微生物絮凝劑可以同時附著在多個膠體微粒的表面，致使由微生物絮凝劑分子與膠體顆粒的結合物之間再通過細胞外聚合物進行搭橋相連，形成一種“膠體顆粒-微生物絮凝劑高分子物質-膠體顆?！钡娜S網狀聚合物，從而削弱了膠體的穩定性，聚合成較為緊密的絮凝體，并在重力的作用下從液體中沉淀分離出來。這就是利用微生物絮凝劑的吸附架橋作用來實現絮凝的過程。微生物絮凝劑的吸附架橋機理如圖所示。

在通常情況下，微生物絮凝劑的絮凝效果隨著該絮凝劑分子量的增加而加強，即分子量增加，絮凝效率亦隨之提高;在架橋的過程中，倘若出現了微生物絮凝劑鏈段間的重疊，則亦會產生一定的排斥作用，在這種情況下，過高的絮凝劑分子量會削弱架橋作用，并最終降低絮凝劑的絮凝效果。相反，當用微生物絮凝劑處理相反電性的膠體顆粒時，則往往會加大微生物絮凝劑的解離程度，造成絮凝劑電荷密度的增加，有利于微生物絮凝劑分子的擴展，進而增強其架橋作用。例如，Lee等通過吸附等溫線和電位的測定研究表明，在利用由環圈項圈藻PCC-6720所產生的微生物絮凝劑對膨潤土進行絮凝處理的過程中，絮凝機理即是以架橋作用為基礎的。

2)電性中和機理

在通常情況下，水體中以絮凝穩定性存在的膠體顆粒帶有負電荷,所以當帶有一定量正電荷的微生物絮凝劑鏈狀高分子或其水解產物靠近膠體顆粒時，兩者各自攜帶的正負電荷將會相互抵消，從而使膠體顆粒表面電荷密度減小而出現脫穩狀態，這時膠體顆粒之間以及膠體顆粒與絮凝劑之間的自由碰撞將會加劇，并在分子間力的作用下充分接近并結合成一個結構緊密的整體，最終在重力作用下從水中沉淀分離出來。因此，在污水處理前需明確微生物絮凝劑和污水膠體顆粒的帶電性，兩者帶有相同電荷時，不僅不能取得理想的絮凝處理效果，還會造成絮凝劑的浪費。

3）卷掃作用機理

“卷掃”主要是一種機械作用，指當投加微生物絮凝劑到一定量且可形成小粒聚體時，可以在重力作用下迅速卷掃、網捕水中膠粒，并產生沉淀而將其從水體中分離，即“卷掃作用”或“網捕作用”。

4）化學反應機理

絮凝效率與溫度關系的研究試驗顯示，在30℃條件下，微生物的絮凝效率可達到85.2%;相比之下，在15℃條件下，卻只有42.1%的絮凝效果。試驗研究表明，溫度對微生物絮凝劑的作用主要是通過影響其活性基團，進而影響其化學反應，最終起到對微生物絮凝效果的促進或抑制作用。

高分子微生物絮凝劑中存在一定數量的活性基團，其對微生物絮凝過程起著十分重要的作用。研究顯示，微生物絮凝劑中的某些活性基團可與膠體表面的相應基團進行化學反應而凝聚成體積較大的顆粒物質，最終在重力的作用下從水體中沉淀分離出來。此外，當對微生物絮凝劑進行一定的改性、處理，使某些活性基團發生添加、減少或是改變，這時微生物絮凝劑的絮凝效果也將會出現很大程度的變化。

總體而言，由于微生物絮凝劑的絮凝過程極為復雜，因此要明確其作用機理，還需要對微生物絮凝劑及膠體顆粒的組成、結構、電荷等方面進行深入研究。