以來,全國大部分地表水源受污染,水體中藻類等有機物含量明顯增多,常規混凝處理效果并不理想。絮凝強化時,對因池體自身結構缺陷等因素造成的混凝動力不足、水力條件不當等問題往往不夠重視。
加強絮凝動力學,特別是水流狀態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,海程大學進行了靜態混合器的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,減少產品開發成本的目的。
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。