论文部分内容阅读
二次沉淀池作为污水处理过程中的重要设施，其重要性不言而喻。迄今为止，众多学者已经对二次沉淀池做了相当深入的研究。但是，研究的学者们为了简化研究的条件，都忽略了池中的絮凝作用。但是，沉淀池内的湍流效果和池内的絮凝作用是相互影响并共同作用的。所以，有必要在二次沉淀池的研究过程中，进一步考虑絮凝作用所产生的影响。 本文以中进周出式和周进周出式辐流式二次沉淀池为研究对象。使用FLUENT软件，选取改进的RNG k-ε紊流模型和Mixture模型对其进行三维数值模拟。用PBM(群体平衡模型)来模拟池内污染物颗粒的聚合和破碎。选用PISO算法，对沉淀池内的流态进行数值模拟。为了验证模型的可靠性，本人选用Imam等人利用激光多普勒风速仪测得的矩形沉淀池内的速度分布数据和Wells等人在一个实际运行的中进周出式辐流式二次沉淀池内测得的实验数据分别对池内的流速场和污泥的沉降性进行对比验证。在不同的入流温度和入流速度下，考虑中进周出式二次沉淀池内污染物颗粒的絮凝作用、进水与池内水流的浓度差异和温度差异，来模拟二次沉淀池内的流速场和悬浮物的浓度场。在同种工况下，设置入流速度为0．03m/s，对中进周出式和周进周出式辐流式二次沉淀池沉淀池分别进行研究，分析比较了不同的进水方式对沉淀池内的速度场、浓度场和絮凝效果所产生的影响。 从模拟的结果来看：本文所选用的模型和方法能够很好地模拟沉淀池内污染物颗粒的絮凝作用，并且预测池内的速度场、浓度场和污泥絮团的粒径分布。对于中进周出式辐流式二次沉淀池而言，低温入流产生下异重流而高温入流产生上异重流，一定程度的高温入流有利于絮团的生长，可以适当的提高温度来促进絮凝。较大的入流速度会加剧水体的混合程度，在一定程度上刺激絮团的生长，对絮凝作用有利。但是，过大的流速又会使得池内的污泥上扬，很容易将污泥从出水口带出，从而增加了出水SS值，使出水所含有的污泥颗粒增多。建议入流速度的取值在0．02 m/s-0．06m/s之间。较之中间进水周边出水的沉淀池，周边进水周边出水的沉淀池更有利于提高池内的容积利用率，有利于絮凝。