(一)混凝過程

混凝過程是指從藥水與水均勻混合直至大顆粒絮凝體形成為止的整個過程稱為混凝過程。在工程實踐中，常把混凝過程分為凝聚和絮凝兩個階段。凝聚階段包括使膠體脫穩，并在布朗運動的作用下使膠粒聚集成為可進一步增大的微絮粒為止;把通過液體流動的能量消耗使微絮粒進一步增大的過程稱為絮凝。這樣的劃分大致與水處理工藝中的混合和絮凝過程相一致。

(二)混凝過程基本要求

在藥水與水混合階段，水中雜質顆粒尺寸微小，劇烈攪拌的主要目的并非為了造成顆粒的碰撞，而是使藥劑迅速均勻的擴散于水中有利于凝聚劑快速水解、聚合、顆粒脫穩并借助于布朗運動進行凝聚。在此階段形成的只是小的絮凝體，不可能也不需要形成大的絮凝體。由于凝聚劑在水中化學反應，顆粒脫穩和凝聚速度都相當快，因此，混合要快速劇烈，在10?30s至最多不超過2min即完成。但對高分子凝聚而言，快速混合只是為了使藥劑迅速均勻擴散于水中。

在絮凝階段，主要依靠機械攪拌與水力攪拌促使顆粒碰撞凝聚，該階段也稱絮凝反應階段。隨著絮凝體逐漸增大，攪拌強度也應相應降低。攪拌時間或絮凝反應時間視絮凝設備不同而異。在整個混凝過程中，顆粒的碰撞速度與速度梯度G有關。在設計或操作混凝設備過程中，控制G值具有一定的實際意義。速度梯度G可用單位體積水流所耗功率來計算，其表達式為：

式中u一水的動力粘度，Pa·s;

P一單位體積所耗功率，W/m³;

G一速度梯度，S-1

當用機械攪拌時，式(6-3)中的P由機械攪拌器提供。設被攪拌的水流體積為V時，則攪拌器輸人功率應為戶PV;當采用水力攪拌器時，式(6-3)中P即為水流本身能量消耗，則：

將以上兩式代人式(6-3)中，得：

式中 r一水的容重，N/m³

h一混合設備中的水頭損失，m;

T一水流在設備中停留時間，s;

U一水的動力粘度，Pa·s

在混合階段，適宜的速度梯度G為700?1000s-1，混合時間長取用低值，混合時間短則取用高值。

在絮凝階段，絮凝效果不僅與G值有關，也與絮凝時間T有關。G值大，顆粒碰撞速度大，絮凝效果好，同時G值大，水流剪力也隨著增大，已形成的絮凝體又有破碎的 可能。絮凝時間T長，單位體積水流中顆粒碰撞次數多，絮凝效果好，但絮凝池容積大，造價也高。因此，實際設計運用中，一般以平均速度梯度G值與GT值作為控制指標，平均速度梯度G—般在20?70S-1范圍內，GT在10^4?0^5范圍內。

此外，由于大的絮凝體容易破碎，故自絮凝池中由進口至出口，隨著絮凝池逐漸增 大，G值也應漸次減小。采用機械攪拌時，攪拌強度應逐漸減小;采用水力攪拌時，水流速度應逐漸減小。