變速度雙層斜板混凝沉淀單元流場數(shù)值模擬及工藝強(qiáng)化研究.pdf

1、混凝沉淀工藝作為常規(guī)給水處理中的重要單元，其處理效果的好壞直接決定了后續(xù)工藝的運(yùn)行負(fù)荷、處理效果和運(yùn)行成本，所以對混凝沉淀過程的研究具有十分重要的意義。目前，傳統(tǒng)的研究方法通常采用靜態(tài)的燒杯試驗(yàn)作為基礎(chǔ)研究手段，但該研究方法局限性較大，不能滿足實(shí)際工藝的需要，所以本課題采用仿真模擬與混凝沉淀連續(xù)流試驗(yàn)相結(jié)合的方法對混凝沉淀過程進(jìn)行研究，用數(shù)值計(jì)算結(jié)果指導(dǎo)試驗(yàn)設(shè)備設(shè)計(jì)和操作條件優(yōu)化，同時(shí)用試驗(yàn)結(jié)果來進(jìn)一步驗(yàn)證數(shù)值模擬的正確性。
　　

2、首先對不同攪拌槳型式、不同攪拌槳安裝高度組合和不同破碎強(qiáng)度下的連續(xù)流機(jī)械攪拌絮凝池進(jìn)行了三維流場的數(shù)值計(jì)算，得到不同水力條件下絮凝池的流速分布、湍動(dòng)能、湍動(dòng)耗散率、循環(huán)時(shí)間和攪拌功率，研究不同水力條件下反應(yīng)器的水流狀態(tài)與絮體顆粒粒度分布和絮體成長的協(xié)同作用關(guān)系。仿真結(jié)果表明，合適的攪拌槳葉形狀和合理的操作條件可以有效的改善反應(yīng)器的水流狀態(tài)，增加顆粒相互碰撞的頻率，促進(jìn)絮體成長。
　　同時(shí)對變速度雙層斜板沉淀池二維流場進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，

3、研究沉淀池內(nèi)的水流流場狀況，為后續(xù)的試驗(yàn)研究奠定理論基礎(chǔ)。研究發(fā)現(xiàn)，該沉淀池相對普通雙層斜板沉淀池不僅具備形成動(dòng)態(tài)懸浮層的水力條件，而且可以有效地改善布水均勻性。且與單口進(jìn)水相比，雙口進(jìn)水不僅增加了懸浮層濃度，進(jìn)一步的強(qiáng)化接觸絮凝，還提高了沉淀池的布水均勻性，對沉淀池整體的水流狀況有了很好的改善。
　　本課題采用改進(jìn)的連續(xù)流混凝沉淀設(shè)備，包括機(jī)械絮凝池和變速度雙層斜板沉淀池兩部分，以高嶺土和少量腐殖酸的混合液模擬原水，以聚合氯化鋁