改良斜板沉淀池液固兩相流模擬及分離性能實驗研究.pdf

1、沉淀池作為常見的液固兩相分離設(shè)備，在水處理中起著重要作用。隨著國家對沉淀效率的要求越來越高，沉淀池的改良優(yōu)化勢在必行。以往沉淀池的改良優(yōu)化對池型本身的缺點考慮不多，而且僅僅建立在實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，也沒有必要的數(shù)值模擬及實驗分析，對實際的指導(dǎo)作用大打折扣。
　　本文在豎流式沉淀池的基礎(chǔ)上加設(shè)斜板構(gòu)成改良斜板式沉淀池。該沉淀池彌補了豎流式和斜板式沉淀池存在的不足。利用 Fluent商業(yè)軟件對改良后沉淀池的結(jié)構(gòu)參數(shù)：反射板直徑、中心管喇

2、叭口與反射板間距、中心管直徑進(jìn)行了數(shù)值模擬，由于沉淀池內(nèi)流場和濃度場隨時間變化所以選擇非定常流動，采用歐拉多相流模型，湍流模型選擇適用于低雷諾數(shù)的 RNG k-ε模型，模擬確定了改良斜板沉淀池最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　沉淀池的實際運行工況不同沉淀效率也不同。利用上述池型分別對不同懸浮顆粒密度、顆粒粒徑、進(jìn)口懸浮顆粒濃度及進(jìn)口流速四組工況進(jìn)行模擬研究，分析不同工況對流場、濃度場以及去除率的影響。模擬結(jié)果表明隨著懸浮液中顆粒密度以及顆粒

3、粒徑的增大，沉淀效率隨之提高；進(jìn)口懸浮液中顆粒的體積份額提高，沉淀效率降低；進(jìn)口流速大于設(shè)計值，沉淀效率隨之降低。依此，確定改良斜板沉淀池的最佳運行工況。
　　為了驗證數(shù)值模擬的正確性，依據(jù)模擬的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計搭建改良斜板沉淀池實驗臺，并利用該實驗臺對沖灰廢水進(jìn)行了不同進(jìn)口顆粒濃度和進(jìn)口流速下顆粒去除率的研究，與模擬結(jié)果進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)二者有很好的一致性。此外通過實驗對豎流式沉淀池與改良沉淀池的去除率進(jìn)行對比，證實改良斜板沉淀池的去