絮凝是水处理最重要的工艺环节，滤池出水水质主要由絮凝效果决定的。传统廊道反应、回转孔室反应以及间转组合式隔板反应的絮凝工艺，水在设备中停留20-30min，水中尚有很多絮凝不完善的小颗粒。近年来，国内出现了网格反应、折板式与波形板反应设备，使絮凝效果有了比较明显地改善。
一、基本要求
(1)反应池型式的选择和反应时间的采用，应根据污水水质情况和相似条件下的运行经验或通过试验确定；
(2)反应池要有足够的反应时间。根据污水特性及反应池型式的不同，反应时间一般有控制在15-30min之间；
(3)反应池的平均速度梯度G一般在20-70s^-1之间，GT值达10^4-10^5，速度梯度G及反应流速应逐渐由大到小，按式(12-4)计算，也可按式[G=(γh/μt)0.5]计算；
式中G-速度梯度，s^-1；γ-水的密度，kg/m=3；h-絮凝反应池水头损失，m；μ-动力黏度，Pa·s；t-絮凝时间，s。
(4)反应池应尽量与沉淀池或者气浮池合并建造，避免用管渠连接。如确需用管渠连接时，管渠中的流速应小于0.15m/s，并避免流速突然升高或水头跌落；
(5)为避免已形成絮粒的破碎，反应池出水穿孔墙的过孔流速宜小于0.1m/s；
(6)反应池应采取相应排泥措施；
(7)反应池可采用水力搅拌和机械搅拌，机械搅拌易于控制反应条件，应优先采用。
二、絮凝反应池的设计
除隔板絮凝池外，目前常用的絮凝反应池还有折板絮凝反应池、网格(栅条)絮凝反应池、机械搅拌絮凝反应池三种型式。
(一)折板反应池
折板反应池是在隔板絮凝池基础上发展起来的，按照格板安装的方式有水平式和竖流式两种，折板安装图见图12-2。反应池的作用除与隔板絮凝池利用转折过程增加颗粒碰撞相同外，还利用折板间多次转折或缩放水流形成涡流，使水力条件得到改善，沿程能量消耗均匀，使得絮凝效果更好。目前，折板絮凝池已成为国内给水厂常用的絮凝工艺形式，适用于水量变化不大的中、小污水厂。与隔板絮凝池相比，折板反应池存在安装维护困难、折板费用较高的缺点。
1.竖流式折板絮凝池
工程中使用的竖流式折板絮凝池为多通道式。多通道是将絮凝池分为若干个分格，在每一个格子内放置若干折板，水流在每一格内折板间的通道上下或水平流动。多通道絮凝池结构示意图见图。
1)组成
折板絮凝池一般分为三段，由异波折板、同波折板、平板组成。图12-4为折板絮凝池三段构成示意图。
2)折板
(l)折板夹角
折板夹角一般有90°和120°两种。折板夹角不宜过大，折板夹角过大会减少波折数，影响紊流强度；也不宜过小，夹角过小则泥不易滑动。实践表明折板夹角为120°时运行效果较好。
(2)折板长度
折板长度与流程布置有关，但过大会增加结构厚度，折板长度可采用0.8-1.5m；
(3)折板宽度(b)
在有效水深一定的情况下，折板的波折数取决于折板夹角和拆板宽度，并影响液流的紊流强度。折板宽度小则波折数多，液流紊流强度大，折板块数也增多。折板宽度应随着絮凝体成长情况而沿程递减，宜采用30cm、40cm、50cm三种宽度，一般宽度b采用0.5m。
(4)折板间距
当折板间距增大至一定距离时(约为0.8m)，折板边界效应将减弱甚至到可忽略，影响了絮凝效果，故折板间距不宜过大，因而折板絮凝池单池设计流量也不可过大；而间距过小会造成清洗絮凝池不便。
根据已有经验数据，异波折板间距b1可控制在0.3m左右；同波折板间距b1可控制在0.4m左右；平板直板间距可控制在0.8m左右。
(5)折板材质与安装
折板的材质有不锈钢板、塑料、钢丝网水泥板、铝板和轻质填料等，一般采用铝板、钢丝网水泥板。折板的安装有：嵌入池壁预留的凹槽、装入固定在池壁上的角钢槽、整箱安装等方式。
3)设计参数
竖流式平折板絮凝池设计需要考虑的参数有均速度梯度G、反应停留时间T、水流速度V，根据各段板布置的形式。其设计采用G值、T值及V值可参考表12-2给出的数据。
折板絮凝池G值、T值及V值参考数据 表12-2
| 布置形式 |
G/s^-1 |
T/s |
V/(m/s) |
| 第一段 异波折板 |
80-100 |
≥240 |
0.25-0.35 |
| 第二段 同波折板 |
50-60 |
≥240 |
0.15-0.25 |
| 第三段 平行直板 |
20-25 |
≥240 |
0.10-0.15 |
4)单格池容
单格池容可按式(W=QT/60n)计算。
式中W-单格池容，m3；Q-设计水量，m3/h；T-反应时间，取15-30min；n-池格个数。
5)折板反应池水头损失
(1)异波段水头损失
①渐放段总水头损失
渐放段总水头损失按式(h1=n1ζ1 v21-v22/2g)计算。
式中h1-渐放段水头损失，m；n1-渐放组合的个数；ζ1-渐放段阻力系数，取0.5；v1-峰速，0.25-0.35m/s；v2-谷速，0.1-0.15m/s；
g-重力加速度，9.8m/s2。
②渐缩段总水头损失
渐缩段总水头损失按式(h2=n1[1+ζ2-(F1/F2)2]v21/2g)计算。
式中h2-渐缩段总水头损失，m；n1-缩放组合的个数；ζ2-渐缩段阻力系数，取0.1；F1-相对峰的断面积，m2；F2-相对谷的断面积，m2；
v1-峰速，0.25-0.35m/s；g-重力加速度，9.8m/s2。
③转弯或孔洞的水头损失
转弯或孔洞的水头损失按式(h3=n2ζ3V20/2g)计算。
式中h3-转弯或孔洞的水头损失，m；n2-转弯个数；ζ3-转弯或孔洞处的阻力系数，上转弯ζ3取1.8，下转弯或孔洞ζ3取3.0；
v0-转弯或孔洞处流速，m/s；g-重力加速度，9.8m/s2。
则异波段总水头损失可按式(H1=h1+h2+h3)计算。式中 H1-异波段总水头损失，m。
(2)同波折板水头损失
①板间水头损失
板间水头损失可按式(h1=n1ζv3/2g)计算。
式中：h1-板间水头损失，m；n1-板块组合个数；ζ-板间阻力系数，取0.5；v-板间流速，取0.15-0.25m/s；g-重力加速度，9.8m/s2。
②上下转弯水头损失
上下转弯水头损失可按式(h2=n2ζ3v20/2g)计算。
式中h2-转弯或孔洞的水头损失，m；n2-转弯个数；ζ3-转弯处的阻力系数，上转弯ζ3取1.8，下转弯ζ取3.0；
v0-转弯处流速，m/s；g-重力加速度，9.8m/s2。
则同波段总水头损失，ke按式(H2=h1+h2)计算。式中：H2-同波段总水头损失，m。
(3)平行直板水头损失
单一平行直板水头损失可按式(h=ζv2/2g)计算。
式中：h-板间水头损失，m；ζ-转弯处阻力系数，ζ取3.0；v-平均流速，取0.1-0.15m/s；g-重力加速度，9.8m/s2。
H3=nh；式中 H3-总水头损失，m；n-180°转弯个数；h-同上。
(4)折板反应池水头总损失 H=H1+H2+H3
式中 H-反应池的总水头损失，m；H1-异波段总水头损失，m；H2-同波段总水头损失，m；H3-平行直板段总水头损失，m。
6)实例
某工程设絮凝池2组，每组2格，每格设计规模6.25*10^4m3/d，平行对称布置，钢筋混凝土结构，采用90°水平式折板，单格絮凝池尺寸为L*B*H=16m*11.25m*5.30m，水深4.6-5m，有效容积728m3。絮凝池被分成相对折板、平行折板、平行直板3个絮凝阶段，絮凝流速分别为0.289m/s，0.23m/s，0.11m/s。
某水厂处理规模为25*10^4m3/d，采用机械快速混合、竖流式相对折板絮凝池，絮凝剂为液体硫酸铝或
聚合氯化铝。混合池、絮凝池与平流沉淀池合建。其折板絮凝池布置如图12-5所示。
其运行参数如表12-3所示。
折板絮凝池运行参数 表12-3
| 项目 |
格数 |
水流峰速/(m/s) |
长度/m |
停留时间/min |
水头损失/kPa |
G/s^-1 |
GT值 |
| 首段 |
11 |
0.342 |
4.785 |
4.3 |
2.51 |
97.15 |
2.51*10^4 |
| 二段 |
14 |
0.224 |
7.14 |
6.4 |
1.54 |
62.43 |
2.4*10^4 |
| 三段 |
7 |
0.122 |
5.14 |
4.6 |
0.15 |
22.78 |
0.63*10^4 |
| 合计 |
31 |
|
17.065 |
15.3 |
4.2 |
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