氧化溝水力學(xué)特性研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、氧化溝有不少優(yōu)勢(shì):具有抗沖擊性、出水水質(zhì)優(yōu)良、操作成本低等，在污水處理中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。西安某污水處理廠在運(yùn)行過(guò)程中存在一些問(wèn)題，本文通過(guò)對(duì)氧化溝水力學(xué)特性等進(jìn)行研究，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，本文主要包括:
　　(1)自主設(shè)計(jì)并建立了一套小試氧化溝裝置，運(yùn)用粒子圖像測(cè)速儀(PIV)測(cè)試了作為推流機(jī)的潛水泵前端的流場(chǎng)，分析其周?chē)鲌?chǎng)的特點(diǎn)，并驗(yàn)證了推流機(jī)簡(jiǎn)化模型的可靠性，60 W潛水泵前端所產(chǎn)生流場(chǎng)的速度最大值約為1.5 m/s。

2、以木屑作為示蹤粒子，通過(guò)C語(yǔ)言編程，分析研究填料堆積前后過(guò)水口表面流場(chǎng)。在對(duì)過(guò)水口填料堆積問(wèn)題數(shù)值模擬分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，通過(guò)小試氧化溝實(shí)驗(yàn)裝置，完成了過(guò)水口填料堆積實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:實(shí)際工程上，潛水推流機(jī)安裝的位置與過(guò)水口的距離應(yīng)小于7.2 m，可以通過(guò)改變潛水推流機(jī)安裝的位置y偏移量來(lái)緩解填料堆積問(wèn)題，氧化溝過(guò)水口不發(fā)生填料堆積問(wèn)題，需保持兩池低液位差運(yùn)行，液位差應(yīng)保持在0.72 m以下。添加擋板能降低填料的堆積率，在不同程度

3、上緩解填料堆積的問(wèn)題。小試裝置上，當(dāng)兩池液位差為20 mm時(shí)，添加擋板能將填料的最大堆積率由16％降低到3.6％;當(dāng)兩池液位差為30 mm時(shí)，添加擋板，填料的最大堆積率由31％降低到16.8％。在兩池液位差為40 mm時(shí)，添加擋板能將填料的最大堆積率由35％降低到18％。
　　(2)用CFD軟件對(duì)1∶36尺寸的小試氧化溝三維數(shù)值計(jì)算。在小試尺寸氧化溝上進(jìn)行填料堆積問(wèn)題的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，用于指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn):最優(yōu)的參數(shù)條件是:5號(hào)推流機(jī)

4、位置變化Y:+20 mm，Z:+20 mm;擋板傾角7.5°;擋板逆時(shí)針45。開(kāi)孔。添加逆時(shí)針45°開(kāi)孔傾角7.5。的擋板，能將中部的切向速度由逆流速度0.05 m/s變?yōu)轫樍魉俣?.1 m/s，并且上、中部最大法向速度明顯降低，能緩解過(guò)水口填料堆積問(wèn)題。
　　(3)用CFD軟件對(duì)全尺寸氧化溝三維流場(chǎng)數(shù)值模擬計(jì)算，選取部分截面，分析其水力學(xué)特性，并對(duì)實(shí)際工程中存在的過(guò)水口填料堆積問(wèn)題和能量配置問(wèn)題進(jìn)行了分析。重點(diǎn)對(duì)能量配置等問(wèn)題作