雨天溢流污水就地處理工藝開發(fā)及處理裝置CFD模擬研究.pdf

1、本文根據(jù)上海市西干線雨天污水溢流的水質情況，研制一套采用強化絮凝+高效沉淀工藝的裝置處理雨天溢流污水，對裝置各單元的設計進行了介紹和分析，應用管道靜態(tài)混合器取代傳統(tǒng)混合池單元，設置導流筒強化反應池絮凝效果，增設斜管和懸浮填料提高沉淀池沉淀效率，采用fluent商業(yè)軟件對裝置沉淀單元流態(tài)進行模擬優(yōu)化。 現(xiàn)場搭建溢流污水中試處理裝置，考察各種相關因素對其的影響，捕獲不同雨型進行現(xiàn)場試驗，驗證裝置處理效能。分別對旱流污水、小雨情況混

2、接雨污水、中強降雨混接雨污水和暴雨溢流污水、梅雨持續(xù)雨天、冬春季節(jié)持續(xù)降雨等工況進行了試驗研究，裝置能較大幅度地削減SS、TP和COD等各項污染物，有效控制雨天溢流污水對水體的污染。處理暴雨條件下雨天溢流污水，SS、濁度、TP和COD平均去除率分別達到82％、79％、77％和69％以上，裝置沉淀池表面水力負荷可達32m<'3>/h.m<'2>，為普通沉淀池表面水力負荷的10倍以上。 分別考察裝置污泥回流、沉淀池水力負荷和藥劑投

3、加點與出水水質的關系和影響，討論底流排放措施、沉淀池設置斜管、管道混合器應用等各種措施對出水水質的改善情況。污泥回流在溢流污染控制中不建議采用，藥劑最優(yōu)投加點為反應池進水口部位，出水SS濃度隨出水流速即沉淀池水力負荷的增加而上升，水質其他指標相應升高；裝置底流排放措施是控制多余溢流污水的有效措施； 沉淀池斜管的設置主要起整流和泥水分離作用；管道混合器取代傳統(tǒng)混合池單元，減少了混合池設施及其攪拌設備，防止藥劑投加過程攜帶或混入空

4、氣，有效控制了反應池和沉淀池出現(xiàn)浮渣，改善沉淀池出水水質。 啟動響應時間是溢流污水處理裝置的重要指標，結合自主開發(fā)的溢流污水高效處理裝置，研究了裝置在不同啟動方式下的響應時間及影響因素。研究表明，干式啟動時裝置響應時間達25～30min，響應時間內(nèi)出水水質較差，濁度高達120NTU以上，SS濃度也在100mg/L以上；濕式啟動運行時，裝置響應時間為10min左右，響應時間內(nèi)出水水質良好，出水濁度60NTU左右，SS濃度小于60

5、mg/L。處理溢流污水時應采用濕式啟動方式，以有效削減初期溢流污染。對斜管濾料沉淀池的處理功能進行了探討，在斜管上部加設濾料，利用濾料層穩(wěn)定水流，攔截絮體；實驗表明，提高沉淀池水力負荷，沉淀池較難出現(xiàn)礬花跑冒現(xiàn)象，出水效果較好，出水穩(wěn)定，該措施能有效提高了沉淀池的處理負荷。 借助大型計算流體力學Fluent軟件，采用標準K．￡兩方程湍流模型，對裝置沉淀單元進行了數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)目前運行的沉淀裝置存在嚴重的回流區(qū)及其較大的死區(qū)。通