異向流斜管沉淀池的三維數(shù)值模擬.pdf

1、近年來(lái),隨著水質(zhì)的逐漸惡化以及給水處理廠大量的擴(kuò)建改建,相應(yīng)增加了水廠的運(yùn)行成本和建設(shè)費(fèi)用，因此對(duì)水處理構(gòu)筑物以及水質(zhì)本身狀況進(jìn)行研究和探索，尋找其優(yōu)化方法以及節(jié)能降耗途徑,從根本上解決城市給水處理廠高成本、高投資的現(xiàn)狀變得尤為重要。沉淀池作為水處理中不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)，其沉淀效果的好壞與水處理工藝的效果有著直接的關(guān)系。但是沉淀池的設(shè)計(jì)大多是根據(jù)規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)來(lái)選定設(shè)計(jì)參數(shù)，所以不能確保沉淀池在最佳工況下運(yùn)行。目前，對(duì)斜管沉淀池的研究主要聚

2、集于理論分析方面，相關(guān)的數(shù)值模擬研究較少。因此通過綜合考慮后，本文選用三維數(shù)值模擬的方法對(duì)異向流斜管沉淀池進(jìn)行研究。
　　本文的研究目的是通過模擬異向流斜管沉淀池在不同設(shè)計(jì)參數(shù)下的沉淀效果，據(jù)此得出異向流斜管沉淀池的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù),提出更加經(jīng)濟(jì)合理的優(yōu)化方案。本研究以安徽省寧國(guó)市某實(shí)際運(yùn)行的自來(lái)水廠作為研究背景，運(yùn)用模擬軟件分別模擬了不同斜管管徑、不同顆粒密度以及不同進(jìn)水方式下斜管沉淀池的速度場(chǎng)和懸浮物濃度場(chǎng)，計(jì)算出了不同工況下的懸

3、浮物去除率。
　　研究結(jié)果如下：(1)斜管管徑只有保證在一定范圍內(nèi)才能使沉淀池具有比較理想的沉淀效率；管徑在25mm至40mm時(shí)，斜管沉淀池的沉淀效果相差不大，都比較理想；但當(dāng)管徑為45mm時(shí)，沉淀效果下降的比較明顯?？紤]到管徑過小容易堵塞，增加運(yùn)行成本，而沉降的增效值并不高，因此本研究建議采用35mm及40mm的管徑作為最佳管徑設(shè)計(jì)值；(2)顆粒的沉降速度隨著懸浮顆粒密度的增加相應(yīng)增大，因此增大懸浮顆粒密度將有利于顆粒的沉降，懸

4、浮顆粒的密度越大，沉淀池的沉淀效果越好，運(yùn)行效率越理想；(3)穿孔花墻孔口位置的變化會(huì)影響沉淀池的沉淀效果，孔口距離污泥區(qū)太近或者距離斜管區(qū)太近都會(huì)降低懸浮顆粒的去除率，模擬得出孔口開設(shè)在距污泥區(qū)的距離大于0.5m，距斜管區(qū)的距離大于0.3m的位置為最佳；(4)穿孔花墻采用圓形孔口的進(jìn)水方式要優(yōu)于長(zhǎng)方形孔口的進(jìn)水方式。
　　本研究所得的結(jié)論將對(duì)今后異向流斜管沉淀池的設(shè)計(jì)起到一定的指導(dǎo)作用。通過優(yōu)化斜管沉淀池的斜管管徑以及進(jìn)水方式可