2024年4月11日发(作者：伍和雅)
在自来水厂的水质净化过程中，絮凝反应是一个十分重要的环节，它的完善程度直接
影响沉淀、过滤的效果。如何提高絮凝过程的效率，缩短絮凝时间，优化设计参数，减小
絮凝池的容积，降低成本，是絮凝池设计的一个重要课题。絮凝效果的好坏主要取决于两
个因素.①絮凝剂水解后产生的高分子络合物形成吸附架桥的联结能力，这是由絮凝剂的性
质决定的;②微小颗粒碰撞的几率和如何控制它们进行合理的有效碰撞，这是由设备的动力
学条件所决定的。
由于絮凝过程及其效果受流体动力学条件影响很大，为了使微絮体颗粒增大而密实，
就需要在絮凝反应器结构方面进行深入的研究探讨，研究絮凝动力学理论和模型，探讨絮
凝反应器的水力条件，以及絮凝与紊流动力学过程及其相互关系，使之能够创造适合于微
絮体颗粒增长的微涡流并能使之从大到小逐渐衰减的有序的水流速度梯度的反应结构。
在水处理构筑物中，折板絮凝池是絮凝过程的主要设备，是大、中型水厂经常采用的
工艺形式。目前存在的主要问题是:折板絮凝池设计参数范围过大，且缺少必要的科学依据;
设计值或计算值往往与实际差异较大;对絮凝水力条件的改善重视程度不够。因此，要提高
絮凝沉淀效果，必须采用合理的试验手段和先进的测试仪器，对折板絮凝池中复杂的水流
流场进行试验研究与理论分析。
.2絮凝动力学研究综述
在絮凝的混合阶段，主要是快速而均匀地将絮凝剂扩散到水体中，使絮凝剂得到充分
水解，水解后的产物与胶体颗粒作用，使其脱稳凝聚，为生成沉淀性能良好的絮体颗粒打
下良好的基础。为此，水处理工艺中常采用不同的构筑物型式，来提高速度梯度G值，使
水流在此形成强烈的涡旋运动，从而在单位时间、单位体积水体内产生无数个不同大小的
涡旋。由于涡旋所固有的扩散性，大小涡旋之间相互渗透，使得药剂能迅速均匀地溶解于
水体。
1.2.1絮凝控制指标
在絮凝设计与运行中，通常以絮凝时间t，速度梯度G及其组合指标Gt值作为絮凝效
果的控制指标。速度梯度G值综合地表征了水流紊动程度，反映了颗粒的碰撞频率。Gt
值则相当于单位体积水体中颗粒碰撞的总次数。只要相应地保持G和Gt值大致相同，则
絮凝沉淀试验在一定程度上能起到模拟生产过程的作用。而在实际应用中，主要存在以下
几个问题:
(1) 在生产运行中，长期建议采用的平均Ｇ值为20-70ｓ
－１
。而实际上，我国许多
水厂在操作中，G值的变化更大。例如，上海自来水厂在运转中，絮凝池最大平均Ｇ值约
达100 "'－150ｓ
－１
，最小平均G值约为1525 S
－１
。之所以有这么大的变化范围，是因
“在紊流条件下，G值作为水流功率大小的量度
其中p为施于单位体积水流的总功率。由于所施加的总功并非都对颗粒
碰撞絮凝有效，其中一部分功率消耗于颗粒碰撞絮凝中，称之为有效功率，另一部分功率
消耗对絮凝不起作用，称之为无效功率。由于絮凝池型式不同，水力条件不同，即使相同
的G值，有效功率消耗也不一定相同，因而絮凝效果也不一定相同。反之，获得相同絮凝
效果的G值也不一定相等。另外，采用平均G值，并未反映絮凝体破裂问题。有关资料表
明，从絮凝池进口到出口，虽然规定了G值的递减数值，但在实际设计中，仍引用的是平
均G值。另外，G值变化幅度较大，也往往失去控制作用。
C2) Gt值首先由Camp提出，故通常称为Camp准数。其合理性在于综合考虑了速
2024年4月11日发(作者：伍和雅)
在自来水厂的水质净化过程中，絮凝反应是一个十分重要的环节，它的完善程度直接
影响沉淀、过滤的效果。如何提高絮凝过程的效率，缩短絮凝时间，优化设计参数，减小
絮凝池的容积，降低成本，是絮凝池设计的一个重要课题。絮凝效果的好坏主要取决于两
个因素.①絮凝剂水解后产生的高分子络合物形成吸附架桥的联结能力，这是由絮凝剂的性
质决定的;②微小颗粒碰撞的几率和如何控制它们进行合理的有效碰撞，这是由设备的动力
学条件所决定的。
由于絮凝过程及其效果受流体动力学条件影响很大，为了使微絮体颗粒增大而密实，
就需要在絮凝反应器结构方面进行深入的研究探讨，研究絮凝动力学理论和模型，探讨絮
凝反应器的水力条件，以及絮凝与紊流动力学过程及其相互关系，使之能够创造适合于微
絮体颗粒增长的微涡流并能使之从大到小逐渐衰减的有序的水流速度梯度的反应结构。
在水处理构筑物中，折板絮凝池是絮凝过程的主要设备，是大、中型水厂经常采用的
工艺形式。目前存在的主要问题是:折板絮凝池设计参数范围过大，且缺少必要的科学依据;
设计值或计算值往往与实际差异较大;对絮凝水力条件的改善重视程度不够。因此，要提高
絮凝沉淀效果，必须采用合理的试验手段和先进的测试仪器，对折板絮凝池中复杂的水流
流场进行试验研究与理论分析。
.2絮凝动力学研究综述
在絮凝的混合阶段，主要是快速而均匀地将絮凝剂扩散到水体中，使絮凝剂得到充分
水解，水解后的产物与胶体颗粒作用，使其脱稳凝聚，为生成沉淀性能良好的絮体颗粒打
下良好的基础。为此，水处理工艺中常采用不同的构筑物型式，来提高速度梯度G值，使
水流在此形成强烈的涡旋运动，从而在单位时间、单位体积水体内产生无数个不同大小的
涡旋。由于涡旋所固有的扩散性，大小涡旋之间相互渗透，使得药剂能迅速均匀地溶解于
水体。
1.2.1絮凝控制指标
在絮凝设计与运行中，通常以絮凝时间t，速度梯度G及其组合指标Gt值作为絮凝效
果的控制指标。速度梯度G值综合地表征了水流紊动程度，反映了颗粒的碰撞频率。Gt
值则相当于单位体积水体中颗粒碰撞的总次数。只要相应地保持G和Gt值大致相同，则
絮凝沉淀试验在一定程度上能起到模拟生产过程的作用。而在实际应用中，主要存在以下
几个问题:
(1) 在生产运行中，长期建议采用的平均Ｇ值为20-70ｓ
－１
。而实际上，我国许多
水厂在操作中，G值的变化更大。例如，上海自来水厂在运转中，絮凝池最大平均Ｇ值约
达100 "'－150ｓ
－１
，最小平均G值约为1525 S
－１
。之所以有这么大的变化范围，是因
“在紊流条件下，G值作为水流功率大小的量度
其中p为施于单位体积水流的总功率。由于所施加的总功并非都对颗粒
碰撞絮凝有效，其中一部分功率消耗于颗粒碰撞絮凝中，称之为有效功率，另一部分功率
消耗对絮凝不起作用，称之为无效功率。由于絮凝池型式不同，水力条件不同，即使相同
的G值，有效功率消耗也不一定相同，因而絮凝效果也不一定相同。反之，获得相同絮凝
效果的G值也不一定相等。另外，采用平均G值，并未反映絮凝体破裂问题。有关资料表
明，从絮凝池进口到出口，虽然规定了G值的递减数值，但在实际设计中，仍引用的是平
均G值。另外，G值变化幅度较大，也往往失去控制作用。
C2) Gt值首先由Camp提出，故通常称为Camp准数。其合理性在于综合考虑了速