絮凝的數學描述一般分為兩個立的過程：遷移和粘附。遷移過程產生顆粒的碰撞。遷移是由水中顆粒的速度差異引起。在折板絮凝池中，速度差異認為是以下3種因素造成：(1)顆粒的布朗運動(異向絮凝中起主要作用；(2)紊流渦旋(同向絮凝)；(3)顆粒間沉降速度的差異(差速絮凝)。粘附作用取決于和顆粒物本身表面性質有關的瞬時作用力。
絮凝效果的好壞主要依據形成的礬花情況。實際生產中，絮凝的效果大都依據后續(xù)的沉淀出水濁度進行評價，但這已不是絮凝階段結果的直接反映，沉淀出水濁度還與沉淀效果有很大關系。另一方面，即使對絮凝效果進行直接評價，評價大多也只是停留在對礬花大小和密實與否的感官描述上，缺少可操作的量化評價標準，這與當前還比較缺乏相對合理的絮凝評價標準有關 [3] 。
加強絮凝動力學，特別是水流狀態(tài)對絮凝沉淀效果的影響方面的深入研究。運用PIV技術研究折板絮凝池內部流場將是一個較好的實驗測試方法。該技術突破了空間單點測量技術的局限性，可在同一時刻記錄下整個測量平面的有關信息，從而可以獲得流動的瞬時平面速度場、脈動速度場、渦量場和雷諾應力分布等，因此非常適于研究渦流、湍流等復雜的流動結構。河海大學已運用PIV進行了往復隔板絮凝池內部流場的研究，海軍工程大學進行了靜態(tài)混合器的PIV實驗研究。另外可利用近年不斷出現的CFD(Com-putational Fluid Dynamics)商業(yè)軟件，如FLUENT,ANSYS,CFX等模擬分析流場流動，特別是FLUENT軟件推出的多種優(yōu)化的物理模型如定常和非定常流動、層流、紊流、不可壓縮和可壓縮流動、傳熱、化學反應等等，可達到縮短設計過程，減少實驗室測定試驗的數目，減少產品開發(fā)成本的目的。
合理地選定和優(yōu)化混凝工藝，不僅會提高出水水質，還能達到節(jié)能、節(jié)藥及降低運行費用的目的。往復式隔板絮凝池是依靠水流在廊道間的往返流動，使顆粒碰撞聚集。實際運行資料表明，有些絮凝池在運行過程中絮凝效果不佳，致使后續(xù)工藝的出水水質遠低于設計水平。國內外常用的方法是將CFD 模型應用到絮凝過程中，并已經證明CFD對絮凝模擬的實用有效性。通過絮凝動力學的研究，得到了絮凝中重要參數速度梯度值（G值）隨時間的變化規(guī)律，并將CFD模型應用到往復式隔板絮凝池的設計過程中，通過流體力學軟件FLUENT的數值模擬，得到了往復式隔板絮凝池內部水流的狀態(tài)和內部的流場，并對模擬結果進行了深入的分析，定性分析水流狀態(tài)對絮凝處理效果的影響。
為使水流中的顆粒相互碰撞，就使其與水流產生相對運動。水中的顆粒與水流產生相對運動好的辦法是改變水流的速度。改變速度的方法有兩種：①改變水流速度時造成的慣性效應來進行凝聚；②改變水流方向。在湍流中充滿著大大小小的渦旋。其中大渦旋能夠使流體進一步的摻混，使顆粒均勻擴散于流體中；同時創(chuàng)造大量的小漩渦，并將能量輸出給小渦旋。而小渦旋的作用是促進顆粒的碰撞，提高絮凝效率。微渦旋理論認為：水中微渦旋尺度與礬花顆粒尺度相近時混凝反應充分。而小渦旋的動力學致因是慣性效應，特別是湍流渦旋的離心慣性效應，由此可見湍流中微小渦旋的離心慣性效應是絮凝的重要動力學致因。
矩形往復式絮凝池中普遍存在死水區(qū)，死水區(qū)的存在，不僅容易形成沉積物的堆積，而且嚴重阻礙了水流的運動。特別是在絮凝后期，水流速度逐漸減小時，死水區(qū)對水流有越來越大的的負面影響。而圓弧形渠道，幾乎不存在死水區(qū)，可以有效的消除死水區(qū)帶來的負面影響。且圓弧區(qū)的水流速度也比矩形渠道的分布均勻，有利于節(jié)約能耗。
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