长期以来，众多学者对絮凝作用机理及其工艺过程进行了大量的研究，絮凝基础理论也随之得到了迅速发展。但是由于研究方法的限制，在过去的研究中，大多是把絮凝体系视为一个“黑箱”。只管絮凝剂的投入和所产生的絮凝效果的输出，而对于中间反应过程的絮凝体的形态和结构特征以及阐明絮凝体在成长过程中的变化情况没有进行有效的探测分析并予以定量的描述。本文以数字全息图像处理技术为核心，建立了数字全息图像处理系统、显微全息图像处理系统和数字图像相关系统。其中数字显微全息图像处理系统通过加装10X的显微放大镜头实现了>1um颗粒的特征参数的提取，如轮廓、有效粒径。在本文中测得最小尺寸的颗粒为粘土颗粒，平均粒径为3um。本文首先观测测量了沙粒沉降的过程。运用数字全息图像处理技术和相关算法提取出沙粒的空间位置信息和粒径大小，获得沙粒的沉降速率，再通过Stokes沉降速度公式得到沙粒的Stokes粒径。之后通过对比沙粒的stokes粒径和实验测得的沙粒粒径，得出结论，数字全息图像处理技术可以应用在对微小颗粒的速度和粒径方面的测量。通过对前人絮凝体沉降方面的了解，选择了30cm高的沉降塔。运用数字显微全息图像处理技术，对粘土-圆篩藻絮凝体的平衡阶段进行研究。实验结果表明圆篩藻和粘土絮凝一段时间后平均尺寸59.96um>圆篩藻细胞的平均尺寸，故可知粘土-圆篩藻絮凝体的尺寸是增长趋势；沉降速度与絮凝体上附着的粘土颗粒数成正比；沉降最终阶段絮凝体会达到饱和，粘土颗粒不会再附着，絮凝体将以稳定的速度继续沉降；在絮凝的过程中，圆篩藻会因为粘土附着的原因改变姿态，最终达到统一的饱和的姿态继续沉降。