考慮絮凝作用的輻流式沉淀池的數(shù)值模擬.pdf

1、二次沉淀池作為污水處理過(guò)程中的重要設(shè)施，其重要性不言而喻。迄今為止，眾多學(xué)者已經(jīng)對(duì)二次沉淀池做了相當(dāng)深入的研究。但是，研究的學(xué)者們?yōu)榱撕?jiǎn)化研究的條件，都忽略了池中的絮凝作用。但是，沉淀池內(nèi)的湍流效果和池內(nèi)的絮凝作用是相互影響并共同作用的。所以，有必要在二次沉淀池的研究過(guò)程中，進(jìn)一步考慮絮凝作用所產(chǎn)生的影響。
　　本文以中進(jìn)周出式和周進(jìn)周出式輻流式二次沉淀池為研究對(duì)象。使用FLUENT軟件，選取改進(jìn)的RNG k-ε紊流模型和Mixt

2、ure模型對(duì)其進(jìn)行三維數(shù)值模擬。用PBM(群體平衡模型)來(lái)模擬池內(nèi)污染物顆粒的聚合和破碎。選用PISO算法，對(duì)沉淀池內(nèi)的流態(tài)進(jìn)行數(shù)值模擬。為了驗(yàn)證模型的可靠性，本人選用Imam等人利用激光多普勒風(fēng)速儀測(cè)得的矩形沉淀池內(nèi)的速度分布數(shù)據(jù)和Wells等人在一個(gè)實(shí)際運(yùn)行的中進(jìn)周出式輻流式二次沉淀池內(nèi)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別對(duì)池內(nèi)的流速場(chǎng)和污泥的沉降性進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。在不同的入流溫度和入流速度下，考慮中進(jìn)周出式二次沉淀池內(nèi)污染物顆粒的絮凝作用、進(jìn)水與池內(nèi)

3、水流的濃度差異和溫度差異，來(lái)模擬二次沉淀池內(nèi)的流速場(chǎng)和懸浮物的濃度場(chǎng)。在同種工況下，設(shè)置入流速度為0．03m/s，對(duì)中進(jìn)周出式和周進(jìn)周出式輻流式二次沉淀池沉淀池分別進(jìn)行研究，分析比較了不同的進(jìn)水方式對(duì)沉淀池內(nèi)的速度場(chǎng)、濃度場(chǎng)和絮凝效果所產(chǎn)生的影響。
　　從模擬的結(jié)果來(lái)看：本文所選用的模型和方法能夠很好地模擬沉淀池內(nèi)污染物顆粒的絮凝作用，并且預(yù)測(cè)池內(nèi)的速度場(chǎng)、濃度場(chǎng)和污泥絮團(tuán)的粒徑分布。對(duì)于中進(jìn)周出式輻流式二次沉淀池而言，低溫入流產(chǎn)

4、生下異重流而高溫入流產(chǎn)生上異重流，一定程度的高溫入流有利于絮團(tuán)的生長(zhǎng)，可以適當(dāng)?shù)奶岣邷囟葋?lái)促進(jìn)絮凝。較大的入流速度會(huì)加劇水體的混合程度，在一定程度上刺激絮團(tuán)的生長(zhǎng)，對(duì)絮凝作用有利。但是，過(guò)大的流速又會(huì)使得池內(nèi)的污泥上揚(yáng)，很容易將污泥從出水口帶出，從而增加了出水SS值，使出水所含有的污泥顆粒增多。建議入流速度的取值在0．02 m/s-0．06m/s之間。較之中間進(jìn)水周邊出水的沉淀池，周邊進(jìn)水周邊出水的沉淀池更有利于提高池內(nèi)的容積利用率，有