自來水廠用混凝劑主要有鋁混凝劑和鐵混凝劑兩種。常用的鋁混凝劑有硫酸鋁和聚合氯化鋁兩種。我國的硫酸鋁是用鋁礬土或高嶺土為原料制成的，生產聚合氯化鋁的原料更差，是廢鋁灰。也有用氫氧化鋁為原料制成的，但因其成本高、售價貴，國內很少采用，主要供出口。鋁灰是熔煉鋁材、鋁合金等產生的廢渣，其中熔煉鋁合金產生的廢鋁灰含重金屬多、毒性大。用鋁灰生產聚合氯化鋁工藝簡單、成本低，生產工廠非常多，不少城市自來水廠也在生產。由于鋁灰來源雜、成分多變，所以制成的混凝劑衛生質量很不穩定，重金屬含量往往超標。根據廣東省衛生監管部門的檢測資料，此類混凝劑的衛生質量合格率低，重金屬含量超標率很高，有的超標達數十倍之多。但是，現在采用這種混凝劑的自來水廠甚多。
城市自來水廠，常規處理過程包括混凝、沉淀、過濾、消毒等環節，這些環節互相關聯，前一環節的效果影響并制約著后續環節的處理效果。據此推斷，混凝處理應是這常規處理過程中的關鍵環節或主要矛盾。城市自來水廠地表水源中的污染物包括：以泥砂為主的憎水性顆粒物，包括膠體和粗分散物質；以腐殖質為主的水溶性天然高分子有機物，包括病原菌和病毒在內的多種微生物。混凝處理的目的就是通過混凝劑的作用，將上述污染物凝聚成高質量的礬花；沉淀的目的是使礬花在重力作用下從水中分離出去；過濾的目的是使未及沉淀的小礬花與濾料顆粒或早先附著在濾料顆粒上的礬花相碰撞，并在絮凝作用下附著其上，并被截留在濾料層內。所以快濾池的作用實質上是混凝過程的繼續，是一種特殊形式的絮凝作用，稱為接觸凝聚或接觸絮凝。總之，沉淀和過濾的目的僅僅是將在混凝處理中形成的礬花充分、完全地從所處理的水中分離出去而已。消毒處理的效果與混凝處理也有密切的關系，源水中包括病原微生物在內的絕大部分微生物已隨同礬花被截留在沉淀和濾池中，只有很少一部分隨同濾過水和微凝絮體流出了濾池。為了將濾過水中包括病毒在內的病原微生物用消毒劑全部殺死，濾過水濁度必須甚低，而這仍有賴于混凝處理效果。由此可見，沉淀、過濾和消毒處理的效果與混凝處理密切相關，并受到混凝處理效果的制約。綜上所述，在城市自來水的常規處理中，混凝處理是道生產工序，同時也是整個水處理的基礎。解決我國自來水水質問題應該從這一基礎抓起。只有把混凝處理搞好了，才有可能經濟有效地生產出高質量的生活飲用水。如果忽視了這一點，就有可能走到彎路上去。要搞好混凝處理，提高混凝處理效果，必須解決好兩方面問題：應當選用品質和性能優良的混凝劑；混凝處理工藝應符合客觀規律。
傳統的鐵混凝劑有硫酸鐵和三氯化鐵兩種。硫酸鐵工業品由于質量問題，很少采用，實際得到較多使用的是三氯化鐵。生產1噸無水三氯化鐵要消耗0.85噸氯氣，不僅生產成本高、價錢貴，由于氯氣貨源的限制產量也很有限。此外，液體三氯化鐵運輸和貯存麻煩；固體三氯化鐵易潮解，要用密閉容器包裝、運輸、貯存，使用都很費事。
由于上述原因，長期以來我國大部分自來水廠主要使用硫酸鋁或聚合氯化鋁等鋁混凝劑，因此也造成了我國自來水存在的諸多水質問題。
鋁混凝劑和鐵混凝劑的混凝機理
根據混凝理論，鋁混凝劑和鐵混凝劑水解后主要生成氫氧化鋁和氫氧化鐵及其聚合物，與鋁混凝劑相比，三價鐵混凝劑有許多優點。
①氫氧化鋁和氫氧化鐵雖然都是憎水性物質，但是氫氧化鋁的憎水性較弱，或者說其親水性和水合作用相對較強。當水溫<4℃時凝聚處理效果很差，水溫<1℃時凝聚處理效果就特別差。鋁混凝劑生成的礬花松而細，并且凝聚、沉淀緩慢，濾池濾過水中的殘余鋁含量增加多，導致在給水管網中發生氫氧化鋁沉淀。所以，鋁混凝劑不適用于北方冬季低溫低濁地面水的處理。鋁混凝劑也不適用于高濁度水的凝聚處理，因其生成的礬花疏松、密集擁擠，難于沉淀。
氫氧化鐵的憎水性強，或者說其親水性和水合作用較弱。所以生成的礬花密實、比重大、沉淀快，對水溫變化的敏感性差，當水溫低時三價鐵鹽混凝劑仍能正常使用，對于高濁度水的處理也適用。
②氫氧化鋁和氫氧化鐵雖然都是兩性化合物，但是氫氧化鋁的兩性強，對pH值變化的反應靈敏，在酸性和堿性溶液中易溶解。所以，鋁混凝劑適用的pH值范圍窄，為5~7.5，若超此范圍，水中的溶解性鋁含量便迅速增大