神农架304絮凝池折弯板

折板絮凝池的设计主要控制参数是水流速度、水头损失和絮凝时间，但建成后往往发现实际运行参数与设计值相差甚远。以水头损失的计算为例，设计手册中，其计算采用的是明渠渐扩和渐缩公式，有人通过研究发现，竖流折板絮凝池水头损失实测值与设计计算值相差较大，实测值明显小于设计计算值。

开发新型、、安全的絮凝剂，深入研究絮凝基础理论及其控制技术，现已成为一门迅速发展的科学与技术。絮凝过程是一个复杂的动态过程，尽管要地表达某一水质、絮凝剂和水流流态特性因素对絮凝效果的影响还存在很大的困难，但随着多学科技术集成度的提高以及实际应用的需要，预计折板絮凝研究将在如下方面有所发展：

加强絮凝动力学，特别是水流状态对絮凝沉淀效果的影响方面的深入研究。运用PIV技术研究折板絮凝池内部流场将是一个较好的实验测试方法。该技术突破了空间单点测量技术的局限性，可在同一时刻记录下整个测量平面的有关信息，从而可以获得流动的瞬时平面速度场、脉动速度场、涡量场和雷诺应力分布等，因此非常适于研究涡流、湍流等复杂的流动结构。河海大学已运用PIV进行了往复隔板絮凝池内部流场的研究，海程大学进行了静态混合器的PIV实验研究。另外可利用近年不断出现的CFD(Com-putational Fluid Dynamics)商业软件，如FLUENT,ANSYS,CFX等模拟分析流场流动，特别是FLUENT软件推出的多种优化的物理模型如定常和非定常流动、层流、紊流、不可压缩和可压缩流动、传热、化学反应等等，可达到缩短设计过程，减少实验室测定试验的数目，减少产品开发成本的目的。

为使水流中的颗粒相互碰撞，就使其与水流产生相对运动。水中的颗粒与水流产生相对运动好的办法是改变水流的速度。改变速度的方法有两种：①改变水流速度时造成的惯性效应来进行凝聚；②改变水流方向。在湍流中充满着大大小小的涡旋。其中大涡旋能够使流体进一步的掺混，使颗粒均匀扩散于流体中；同时创造大量的小漩涡，并将能量输出给小涡旋。而小涡旋的作用是促进颗粒的碰撞，提高絮凝效率。微涡旋理论认为：水中微涡旋尺度与矾花颗粒尺度相近时混凝反应充分。而小涡旋的动力学致因是惯性效应，特别是湍流涡旋的离心惯性效应，由此可见湍流中微小涡旋的离心惯性效应是絮凝的重要动力学致因。

在往复式折板后面能够形成涡旋，伴随着颗粒粒径在增加，涡旋的尺度由小变大，符合絮凝动力学规律；通过比较得出，圆弧形渠道絮凝池的湍流强度变化缓慢，分布更加均匀合理，不仅能够满足絮凝前期较大湍流强度的需要，也能满足絮凝后期颗粒碰撞的湍流强度，证明圆弧转弯渠道形比矩形转弯渠道有更好的絮凝效果。
通过混凝动力学的研究，得到了混凝动力学中速度梯度与时间的关系G=G（0）/1+Kt；并通过拟合得到往复式絮凝池速度梯度的变化规律近似符合混凝动力学对速度梯度变化的要求；同时参考了往复式絮凝池的新研究成果—将往复式絮凝池转弯处的矩形渠道变成圆弧形状，设计出一种的往复式絮凝池。通过数学模拟发现：优化后的往复式絮凝池拐弯处的圆弧形渠道能够消除传统往复式絮凝池转弯处的死水区，而且圆弧形渠道处的水流速度比矩形渠道处的分布均匀，有利于节约能耗。