众多的水处理工作者均认为:只有具有与颗粒尺寸相同数量级的涡旋才对碰撞有效,其它的不起作用。由于实际的絮体颗粒尺寸变化幅度是1-1000um,因此,有很大一段的涡旋起作用,不能严格划分大小涡旋的界限。紊动的扩散作用主要取决于大尺度的紊动。大涡旋的尺度可以认为与折板单元的尺度数量级相同。折板单元连续的缩放,使水流形成大量不同尺度的涡旋,促进了水流内部絮体颗粒间的相对运动,增加了碰撞机会,所以相对于隔板絮凝池,絮凝效果大大提高。
以来,全国大部分地表水源受污染,水体中藻类等有机物含量明显增多,常规混凝处理效果并不理想。絮凝强化时,对因池体自身结构缺陷等因素造成的混凝动力不足、水力条件不当等问题往往不够重视。
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。
絮凝效果的好坏主要依据形成的矾花情况。实际生产中,絮凝的效果大都依据后续的沉淀出水浊度进行评价,但这已不是絮凝阶段结果的直接反映,沉淀出水浊度还与沉淀效果有很大关系。另一方面,即使对絮凝效果进行直接评价,评价大多也只是停留在对矾花大小和密实与否的感官描述上,缺少可操作的量化评价标准,这与当前还比较缺乏相对合理的絮凝评价标准有关 [3] 。
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。
圆弧形渠道能够减小渠道转弯处的速度,减少能耗。而且,圆弧形渠道能够产生很多复杂的涡旋结构,提高絮凝效率。通过两个方案中转弯处X 方向速度的对比证明,圆弧形拐弯往复式絮凝器的速度梯度变化规律更加合理,混凝效果更好。