錯(cuò)流渦旋式高效固液分離器的試驗(yàn)研究與流場(chǎng)的數(shù)值模擬.pdf

1、圓形渦流式沉砂池具有占地面積小，能耗低，土建費(fèi)用省二運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)，在污水處理工藝中應(yīng)用越來越廣泛；而水力旋流器則具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，沒有傳動(dòng)部件，單位容積的處理能力大，分離精度高，設(shè)備造價(jià)低，占用地方小，維修方便等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到國內(nèi)外污水處理工程界的重視。本論文結(jié)合安徽省科技攻關(guān)項(xiàng)目(07010202091)，在國外圓形沉砂池和水力旋流器的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，設(shè)計(jì)制作了錯(cuò)流渦旋式高效固液分離裝置，它將前兩者的優(yōu)勢(shì)集于一身，是順應(yīng)我國污水處

2、理技術(shù)裝備的發(fā)展趨勢(shì)和要求的設(shè)備。
　　 根據(jù)水力學(xué)原理，設(shè)計(jì)制作錯(cuò)流渦旋式高效固液分離裝置樣機(jī)，在城市污水處理廠現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了市政污水實(shí)驗(yàn)研究，測(cè)定了不同流量條件下該裝置對(duì)污水的濁度，SS及COD的去除效率，并與城市污水處理廠的細(xì)格柵和曝氣沉砂池進(jìn)行了分離效果對(duì)比。得出錯(cuò)流渦旋式高效固液分離試驗(yàn)裝置的最佳流量為20m3/h，水力停留時(shí)間為30s，本試驗(yàn)裝置對(duì)污水濁度和COD的去除效率較之污水廠略高，對(duì)SS的去除效率則與污水廠相當(dāng)，

3、最小去除砂粒粒徑為0.075mm。
　　 以GAMBIT軟件為工具，建立符合錯(cuò)流渦旋式高效固液分離裝置實(shí)際流場(chǎng)機(jī)構(gòu)的幾何模型與網(wǎng)格劃分策略。根據(jù)錯(cuò)流渦旋式高效固液分離裝置內(nèi)水流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在FLUENT求解器中建立數(shù)學(xué)物理模型，使用RNGk-ε湍流模型模擬了錯(cuò)流渦旋式高效固液分離裝置液相流場(chǎng)的分布，計(jì)算穩(wěn)定，收斂性好，并得出分離裝置內(nèi)某一水平面離中心點(diǎn)不同位移處的速度模擬值，速度分布成不對(duì)稱性，有旋渦，流場(chǎng)分布與理論相吻合。

4、r>　　 在液相流場(chǎng)計(jì)算收斂的基礎(chǔ)上，對(duì)砂粒顆粒相進(jìn)行模擬，分析砂粒在錯(cuò)流渦旋式高效固液分離裝置所受力的平衡，以離散相模型為基礎(chǔ)，主要考慮重力，曳力，旋轉(zhuǎn)離心力及湍流擴(kuò)散對(duì)砂粒的影響，采用Rosin-Rammler分布函數(shù)來定義不同砂粒顆粒尺寸的分布，成功的模擬出最佳實(shí)驗(yàn)條件的砂粒去除效率與砂粒分級(jí)去除效率，并得出該設(shè)備去除砂粒的最小粒徑為0.05mm，與試驗(yàn)結(jié)果接近。同時(shí)，也模擬得到砂粒在錯(cuò)流渦旋式高效固液分離裝置內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，并對(duì)