污水处理中二次沉淀池作为关键设施,其效率的高低直接影响污水处理厂的工作效率。目前我国水污染问题严峻,为此不仅要建设大型污水处理厂,也要大力发展中小型城市污水处理厂、工程污水处理设施和小型可移动污水处理设备。迄今为止国内外学者对二次沉淀池的研究多集中在具有较大污水处理能力的平流式和幅流式沉淀池上,而对适合中小型污水处理的竖流式沉淀池的研究相对较少,另外加入斜板能提高沉淀池运行效率,因此研究竖流式沉淀池内部流动和加入斜板后对其流动特性及工作效率的影响,对于推广竖流式沉淀池在中小型污水处理中的应用,提高竖流式沉淀池污水处理能力具有重要意义。本文采用数值模拟的方法,对竖流式沉淀池和加入斜板的竖流式沉淀池的流动特性及不同流动特性对其工作效率的影响进行了研究。针对竖流式沉淀池内复杂固-液两相流,采用两相流混合模型和RNGk-ε紊流模型,借助FLUENT软件,对无斜板竖流式沉淀池以及不同斜板安装高度与间距的新型斜板竖流式沉淀池的流场和浓度场进行了模拟研究。主要工作内容及结论有:(1)通过对比分析加入斜板前后沉淀池内部流场、浓度场的变化及悬浮物的沉降速度与出水口浓度的不同得出:加入斜板有效避免了前期异重流上流的情况,降低了悬浮物上升速度,增大了沉淀区面积,降低了沉淀池16.1%的出水口悬浮物浓度值,有效提高了沉淀池出水质量。(2)通过分析不同斜板安装高度下混合物流速与悬浮物浓度等变化情况得出:沉淀池中斜板安装越低,清水保护深度越大,通过斜板的流速及悬浮物浓度就越大;斜板安装越高,清水保护深度越小,斜板上部流速越大,悬浮物没有足够的沉淀时间就被排出,对本模型而言,建议清水保护深度不小于1.1m,斜板下部距进水管出口距离不小于1.5m。(3)通过分析不同斜板间距下沉淀池内部流态、悬浮物浓度分布及出水口水质得出:加密斜板能缩短沉淀池运行稳定时间,降低斜板间悬浮物上升速度,增加沉淀区面积,降低出水口悬浮物体积浓度。(4)通过分析不同入流速度与入流浓度对沉淀池内部流态、沉淀情况以及出水口浓度的影响得出:入流浓度一定,入流速度增大至0.028m/s,斜板下部水流形成朝向进水管扩散段外边壁的漩涡,能很好地将污水均匀分配到斜板间,从而增大悬浮物在斜板间沉淀效率;入流速度一定,增大入流浓度能减小斜板间浓度较小的空腔区;因此加入斜板入流速度可增大15%以上,入流浓度可提高30%以上。