絮凝的數學(xué)描述一般分為兩個(gè)立的過(guò)程：遷移和粘附。遷移過(guò)程產(chǎn)生顆粒的碰撞。遷移是由水中顆粒的速度差異引起。在折板絮凝池中，速度差異認為是以下3種因素造成：(1)顆粒的布朗運動(dòng)(異向絮凝中起主要作用；(2)紊流渦旋(同向絮凝)；(3)顆粒間沉降速度的差異(差速絮凝)。粘附作用取決于和顆粒物本身表面性質(zhì)有關(guān)的瞬時(shí)作用力。

開(kāi)發(fā)新型、、安全的絮凝劑，深入研究絮凝基礎理論及其控制技術(shù)，現已成為一門(mén)迅速發(fā)展的科學(xué)與技術(shù)。絮凝過(guò)程是一個(gè)復雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，盡管要地表達某一水質(zhì)、絮凝劑和水流流態(tài)特性因素對絮凝效果的影響還存在很大的困難，但隨著(zhù)多學(xué)科技術(shù)集成度的提高以及實(shí)際應用的需要，預計折板絮凝研究將在如下方面有所發(fā)展：

加強絮凝動(dòng)力學(xué)，特別是水流狀態(tài)對絮凝沉淀效果的影響方面的深入研究。運用PIV技術(shù)研究折板絮凝池內部流場(chǎng)將是一個(gè)較好的實(shí)驗測試方法。該技術(shù)突破了空間單點(diǎn)測量技術(shù)的局限性，可在同一時(shí)刻記錄下整個(gè)測量平面的有關(guān)信息，從而可以獲得流動(dòng)的瞬時(shí)平面速度場(chǎng)、脈動(dòng)速度場(chǎng)、渦量場(chǎng)和雷諾應力分布等，因此非常適于研究渦流、湍流等復雜的流動(dòng)結構。河海大學(xué)已運用PIV進(jìn)行了往復隔板絮凝池內部流場(chǎng)的研究，海軍工程大學(xué)進(jìn)行了靜態(tài)混合器的PIV實(shí)驗研究。另外可利用近年不斷出現的CFD(Com-putational Fluid Dynamics)商業(yè)軟件，如FLUENT,ANSYS,CFX等模擬分析流場(chǎng)流動(dòng)，特別是FLUENT軟件推出的多種優(yōu)化的物理模型如定常和非定常流動(dòng)、層流、紊流、不可壓縮和可壓縮流動(dòng)、傳熱、化學(xué)反應等等，可達到縮短設計過(guò)程，減少實(shí)驗室測定試驗的數目，減少產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本的目的。

加強絮凝控制設備研制及絮凝效果評價(jià)參數的制定。開(kāi)發(fā)研制新型可定量、實(shí)時(shí)測定絮凝過(guò)程水流動(dòng)力學(xué)參數和礬花多形態(tài)參數(如大小、密實(shí)度、沉降速率等)，并參與水廠(chǎng)運行控制的設備儀器；利用所開(kāi)發(fā)的新型設備儀器，評估判斷特性水體絮凝效果，研究制定新型實(shí)用的微觀(guān)與宏觀(guān)相結合的絮凝效果綜合評估參數。

為使水流中的顆粒相互碰撞，就使其與水流產(chǎn)生相對運動(dòng)。水中的顆粒與水流產(chǎn)生相對運動(dòng)好的辦法是改變水流的速度。改變速度的方法有兩種：①改變水流速度時(shí)造成的慣性效應來(lái)進(jìn)行凝聚；②改變水流方向。在湍流中充滿(mǎn)著(zhù)大大小小的渦旋。其中大渦旋能夠使流體進(jìn)一步的摻混，使顆粒均勻擴散于流體中；同時(shí)創(chuàng )造大量的小漩渦，并將能量輸出給小渦旋。而小渦旋的作用是促進(jìn)顆粒的碰撞，提高絮凝效率。微渦旋理論認為：水中微渦旋尺度與礬花顆粒尺度相近時(shí)混凝反應充分。而小渦旋的動(dòng)力學(xué)致因是慣性效應，特別是湍流渦旋的離心慣性效應，由此可見(jiàn)湍流中微小渦旋的離心慣性效應是絮凝的重要動(dòng)力學(xué)致因。
好的絮凝效果不僅需要大量的顆粒碰撞，還需要控制顆粒進(jìn)行合理有效的碰撞，使顆粒聚集起來(lái)。速度梯度是絮凝過(guò)程中常用的控制動(dòng)力學(xué)因素。根據絮凝動(dòng)力學(xué)理論得知，絮凝過(guò)程中的速度梯度值是逐漸減小的；而且開(kāi)始時(shí)刻的速度梯度值要求能與混合階段銜接上，所以一般要求較大。這時(shí)的絮凝也要求接觸和碰撞，但是由微渦旋理論可知要求的水力半徑要適合于自身的直徑，才能發(fā)生有效碰撞。理論上，攪拌強度越大，速度梯度越大，相互接觸碰撞的機會(huì )越多。但攪拌強度大（G值大），水流的剪切力就大，松散的絮體受到水流剪切會(huì )二次斷開(kāi)成為小絮體。因此要求攪拌的強度（也就是速度梯度）隨著(zhù)絮凝的進(jìn)行而逐漸變小。整個(gè)混凝的過(guò)程中，G值是遞減的。但是速度梯度遞減規律，國內外的還沒(méi)有定論。

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