改良斜板沉淀池液固兩相流模擬及分離性能實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、沉淀池作為常見(jiàn)的液固兩相分離設(shè)備，在水處理中起著重要作用。隨著國(guó)家對(duì)沉淀效率的要求越來(lái)越高，沉淀池的改良優(yōu)化勢(shì)在必行。以往沉淀池的改良優(yōu)化對(duì)池型本身的缺點(diǎn)考慮不多，而且僅僅建立在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，也沒(méi)有必要的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)分析，對(duì)實(shí)際的指導(dǎo)作用大打折扣。
　　本文在豎流式沉淀池的基礎(chǔ)上加設(shè)斜板構(gòu)成改良斜板式沉淀池。該沉淀池彌補(bǔ)了豎流式和斜板式沉淀池存在的不足。利用 Fluent商業(yè)軟件對(duì)改良后沉淀池的結(jié)構(gòu)參數(shù)：反射板直徑、中心管喇

2、叭口與反射板間距、中心管直徑進(jìn)行了數(shù)值模擬，由于沉淀池內(nèi)流場(chǎng)和濃度場(chǎng)隨時(shí)間變化所以選擇非定常流動(dòng)，采用歐拉多相流模型，湍流模型選擇適用于低雷諾數(shù)的 RNG k-ε模型，模擬確定了改良斜板沉淀池最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　沉淀池的實(shí)際運(yùn)行工況不同沉淀效率也不同。利用上述池型分別對(duì)不同懸浮顆粒密度、顆粒粒徑、進(jìn)口懸浮顆粒濃度及進(jìn)口流速四組工況進(jìn)行模擬研究，分析不同工況對(duì)流場(chǎng)、濃度場(chǎng)以及去除率的影響。模擬結(jié)果表明隨著懸浮液中顆粒密度以及顆粒

3、粒徑的增大，沉淀效率隨之提高；進(jìn)口懸浮液中顆粒的體積份額提高，沉淀效率降低；進(jìn)口流速大于設(shè)計(jì)值，沉淀效率隨之降低。依此，確定改良斜板沉淀池的最佳運(yùn)行工況。
　　為了驗(yàn)證數(shù)值模擬的正確性，依據(jù)模擬的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)搭建改良斜板沉淀池實(shí)驗(yàn)臺(tái)，并利用該實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)沖灰廢水進(jìn)行了不同進(jìn)口顆粒濃度和進(jìn)口流速下顆粒去除率的研究，與模擬結(jié)果進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)二者有很好的一致性。此外通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)豎流式沉淀池與改良沉淀池的去除率進(jìn)行對(duì)比，證實(shí)改良斜板沉淀池的去