净水厂的工艺过程一般包括混合、絮凝、沉淀、过滤和消毒。絮凝是整个过程的关键阶段,它直接决定了水厂出水效果。微涡旋网格絮凝池是应用最为广泛的絮凝池形式之一,因此,对网格絮凝池设计特性参数进行数值模拟与过程优化显得尤为重要。本文在絮凝动力学基础上,利用计算流体力学软件(Fluent)对网格絮凝池进行模拟计算,确定最优设计参数,用以优化工程设计。本文以微涡旋网格絮凝池各设计参数为变量,利用Fluent软件进行数值模拟,采用标准k-ε模型及Realizable k-ε模型作为数值模拟方法,将湍动能k、湍动能耗散率ε、速度梯度G’及涡旋尺寸λ作为絮凝效果评价指标,通过分析流体运动状态探讨最佳设计参数。研究结果表明:(1)在絮凝池内安放网格会大幅度提高能量利用率,改善水流的湍动状态,增加微涡旋数量,且网格应悬空置于絮凝池竖井中;(2)在微涡旋网格絮凝池单层栅条二维数值模拟中,对栅条宽度5 mm-80 mm,栅条间距20 mm-120 mm,入口流速0.06 m/s-0.3m/s进行单因素模拟,当栅条宽度80 mm,栅条间距20 mm,入口流速0.3 m/s时,其产生的湍动能及湍动能耗散率最大,但当其产生的水流剪切力过大时,会导致已经产生的絮体被破坏,因此应将其控制在一定范围内,保证良好的絮凝效果;(3)合理的网格板间距对于提高输入能量的利用率有良好的促进作用;(4)在网格絮凝池三维模拟中,提出了四组具有较好絮凝效果的设计参数:栅条宽度50 mm,栅条间距120 mm,入口流速0.3 m/s,网格板间距200 mm;栅条宽度50 mm,栅条间距110 mm,入口流速0.3 m/s,网格板间距700 mm;栅条宽度70 mm,栅条间距40 mm,入口流速0.2 m/s,网格板间距300 mm;栅条宽度40 mm,栅条间距20 mm,入口流速0.08 m/s,网格板间距700 mm。