3.3.3　混凝控制指标

自药剂与水均匀混合起直至大颗粒絮凝体形成为止，在工艺上总称为混凝过程。相应设备有混合设备和絮凝设备。

在混合阶段，对水流进行剧烈搅拌的目的，主要是使药剂快速均匀地分散于水中以利于混凝剂快速水解、聚合及颗粒脱稳。由于上述过程进行很快（特别对铝盐和铁盐混凝剂而言），故混合要快速剧烈，通常在10～30s，至多不超过2min即告完成。搅拌强度按速度梯度计，一般G在700～1000s－1之内。在此阶段，水中杂质颗粒微小，同时存在颗粒间异向絮凝。

在絮凝阶段，主要靠机械或水力搅拌促使颗粒碰撞凝聚，故以同向絮凝为主。同向絮凝效果不仅与G值有关，还与絮凝时间T有关。将式（3－7）或式（3－21）乘以时间T，TN0即为整个絮凝时间内单位体积流体中颗粒碰撞次数。因N0与G成正比，因此，在絮凝阶段，通常以G值和GT值作为控制指标。在絮凝过程中，絮凝体尺寸逐渐增大，粒径变化可从微米级增到毫米级，变化幅度达几个数量级。由于大的絮凝体容易破碎，故自絮凝开始至絮凝结束，G值应渐次减小。采用机械搅拌时，搅拌强度应逐渐减小；采用水力絮凝池时，水流速度应逐渐减小。絮凝阶段，平均G＝20～70s－1，平均GT＝1×104～1×105。这些都是沿用已久的数据，虽然仍有参考价值，但随着混凝理论的发展，必将出现更符合实际、更加科学的新的参数。因为上列G值和GT值变化幅度很大，从而失去控制意义。而且，按式（3－8）求得的G值，并未反映有效功率消耗。在探讨更合理的絮凝控制指标过程中，有的研究者将颗粒浓度及脱稳程度等因素考虑进去，提出以CvGT或aCvGT值作为控制指标。Cv表示水中颗粒体积浓度；a表示有效碰撞系数。如果脱稳颗粒每次碰撞都可导致凝聚，则a＝l，实际上总是a＜l。从理论上讲，采用CvGT或aCvGT值控制絮凝效果自然更加合理，但具体数值至今无法确定，因而目前也只能从概念上加以理解或作为继续研究的目标。近年来，有些专家根据混凝过程中絮凝体尺寸变化和紊流能谱分析，提出在絮凝阶段以（ε）1/3或（p）1/3作为控制指标代替G值等。目前，有关混凝动力学及控制指标的研究十分活跃，不同理论观点相继出现，但均未获得实践的充分证实，这里不再一一介绍。