新型沉淀裝置的數(shù)值模擬與優(yōu)化研究.pdf

1、澄清池作為給水處理中的重要構(gòu)筑物，在給水處理中有著非常廣泛的應(yīng)用。但是傳統(tǒng)澄清池具有占地大、回流泥渣量大、藥耗大、空間利用率不足等缺點(diǎn)，為克服這些缺點(diǎn)課題組開(kāi)發(fā)兩種新型的澄清池：泵吸式泥渣外回流高效澄清池和管/筒式泥渣內(nèi)回流泥水高效澄清池，這兩種澄清池都以異向流螺旋斜板沉淀為技術(shù)要點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明它們均具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，出水水質(zhì)穩(wěn)定，效果較好，藥耗小的特點(diǎn)。
　　鑒于螺旋斜板良好的泥水分離效果，課題組開(kāi)發(fā)了第三種螺旋斜板澄

2、清池。前兩種澄清池的沉淀區(qū)皆為異向流，第三種為同向流。論文通過(guò)分析沉淀工藝的基本理論以及國(guó)內(nèi)外對(duì)沉淀工藝的研究現(xiàn)狀，結(jié)合課題組對(duì)螺旋斜板的研究、開(kāi)發(fā)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，提出一種新型的螺旋斜板沉淀工藝，即采用同向流的螺旋斜板沉淀方式，側(cè)邊出水。傳統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計(jì)和優(yōu)化僅僅建立在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，都是通過(guò)建立實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ突颥F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)參數(shù)來(lái)進(jìn)行校核和優(yōu)化，缺乏理論依據(jù)。雖然結(jié)果比較可靠，但實(shí)驗(yàn)的周期比較長(zhǎng)，耗費(fèi)也比較大，主、客觀影響因素

3、太多。為避免這些缺點(diǎn)，論文先利用 Fluent軟件對(duì)新型的螺旋斜板沉淀裝置進(jìn)行固液兩相流模擬，考察其對(duì)懸浮物的去除效率，然后進(jìn)行試驗(yàn)研究，考察其實(shí)際的沉淀效果，以及驗(yàn)證模擬結(jié)果的正確性，為沉淀裝置的設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理提供一些有益的參考依據(jù)。
　　通過(guò)對(duì)新型螺旋斜板沉淀裝置的模擬研究，可以得出對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化的途徑。從斜板區(qū)污泥濃度的分布情況來(lái)看，小孔的布置位置對(duì)出水濃度有較高的影響；從斜板區(qū)內(nèi)的流速來(lái)看，斜板的安裝角度也是影響因素；參照同

4、向流斜板沉淀池，在小孔上部斜板內(nèi)可以設(shè)置擋板來(lái)改變污泥的走向使去除率提高。改變這三個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)，分別進(jìn)行模擬研究便可得到最佳優(yōu)化方案。
　　對(duì)優(yōu)化后的螺旋斜板沉淀裝置的運(yùn)行工況進(jìn)行數(shù)值模擬，分別研究懸浮顆粒密度、粒徑、進(jìn)口顆粒體積分?jǐn)?shù)及進(jìn)口流速四種不同因素的不同工況對(duì)沉淀池沉淀效果的影響，通過(guò)對(duì)小孔處體積分?jǐn)?shù)以及懸浮物的去除率可以看出螺旋斜板的沉淀效率，模擬結(jié)果表明它具有很好的泥水分離效果。
　　為了檢驗(yàn)螺旋斜板沉淀裝置實(shí)際的