基于CFD技術(shù)的周進(jìn)周出式方形二沉池?cái)?shù)值模擬與優(yōu)化改進(jìn).pdf

1、本文通過(guò)建立小型模型，利用PIV測(cè)速技術(shù)分析了周進(jìn)周出式方形沉淀池中的流場(chǎng)分布情況，并應(yīng)用該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了在方形沉淀池中應(yīng)用混合物(Mixture）兩相流模型和RNG（重整化群）k-ε兩方程模型的可行性。繼而將該驗(yàn)證可行的數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于湖南省建筑設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的湘潭市河?xùn)|污水處理廠方形二沉池中，采用CFD模擬技術(shù)，對(duì)該沉淀池進(jìn)行兩相流的三維數(shù)值模擬。分析其中流態(tài)分布情況及懸浮物分布特點(diǎn)，并將其處理效果與相同設(shè)計(jì)流量和表面負(fù)荷的周進(jìn)周出輻流式

2、沉淀池進(jìn)行對(duì)比。改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)（進(jìn)水表面負(fù)荷和進(jìn)水污泥濃度、進(jìn)水導(dǎo)流板長(zhǎng)度、回流比大小及懸浮物顆粒粒徑）分別進(jìn)行模擬，分析池內(nèi)流態(tài)分布情況及出水污泥濃度，提出優(yōu)化改進(jìn)方案，并對(duì)其實(shí)際運(yùn)行提出指導(dǎo)意見(jiàn)。
　　模擬結(jié)果表明，在方形沉淀池中，存在有三個(gè)主要回流區(qū)域，分別在：進(jìn)水導(dǎo)流板下方；沉淀池中部，靠近出水口處；進(jìn)水導(dǎo)流板后方。這些回流區(qū)的存在，使方形沉淀池中的有效沉淀容積減小，不利于懸浮物沉降。而沉淀池內(nèi)懸浮物分布存在明顯的分層現(xiàn)象，

3、使其懸浮物去除率高，出水水質(zhì)好。
　　由于方形沉淀池過(guò)水?dāng)嗝婷娣e恒定，因此相比于傳統(tǒng)輻流式沉淀池流速分布更為均勻，處理效果略?xún)?yōu)于輻流式沉淀池。而處理相同水量的污水，方形沉淀池的體積比傳統(tǒng)輻流式沉淀池小了近30％，加之其施工更為簡(jiǎn)單，具有較好的經(jīng)濟(jì)性。
　　在不改變其他條件的情況下，分別放大方形沉淀池的表面負(fù)荷和進(jìn)水污泥濃度，進(jìn)行模擬，結(jié)果表明：該方形沉淀池有較好的抗沖擊性能，表面負(fù)荷放大30%（1.365），或進(jìn)水污泥濃度增

4、大至4500mg/L時(shí)，仍可滿足一級(jí) B標(biāo)準(zhǔn)的SS出水要求。
　　在其他條件不變的情況下，改變進(jìn)水導(dǎo)流板長(zhǎng)度進(jìn)行數(shù)值模擬。通過(guò)模擬計(jì)算獲得出口處懸浮物體積分?jǐn)?shù)，分析導(dǎo)流板長(zhǎng)度對(duì)方形沉淀池出水污泥濃度及去除率的影響。結(jié)果表明，隨著導(dǎo)流板長(zhǎng)度的增加，方形沉淀池中懸浮物去除率不斷提高。且經(jīng)過(guò)綜合比較，該方形沉淀池的最適導(dǎo)流板長(zhǎng)為1.5m。
　　在其他條件不變的情況下，改變進(jìn)水導(dǎo)流板長(zhǎng)度進(jìn)行數(shù)值模擬，分析其對(duì)出水污泥濃度（SS）的影