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我国经济建设的快速发展及人民生活水平的日益提高对水质、水量的要求也不断提高。沉淀池是给水处理常规工艺单元,承担着去除整个水处理过程中80%~90%的固体悬浮物的任务,且具有截留污泥量大、构造简单、管理方便以及建造、运行费用低等优点,在整个水处理过程中具有重要作用。 传统的沉淀池各有其优点,但也存在难以避免的不足。因此,本文在现有沉淀池基础上提出一种新型沉淀池——双向流斜板沉淀池。通过理论分析认为,双向流斜板沉淀池很好地解决了排泥问题,并具有沉淀效率高、沉泥环境好、水头损失小、适于平流沉淀池的改造等优点,且对原水浊度变化具有很广的适应范围,具有很强的实用性;并提出了沉淀部分的理论设计公式,给出了相关参数的取值范围。 通过对双向流斜板沉淀池的数值模拟,研究了沉淀池内流场和浓度场的分布情况,并就可能对其产生影响的结构参数以及颗粒尺寸、密度等因素进行了分析和讨论。模拟结果显示: (1)泥斗内的水流并非是完全静止的,而是会受到进水以及沉泥槽内水流流动的影响,因此有必要采取一定的整流措施来减小泥斗内水流的紊动; (2)沉淀池出水口下方存在一个死水区; (3)在上、下斜板之间的沉淀区域内,水流的流速呈现出中间流速大、两边流速小的特点,而浓度的分布呈现出自下而上、从前到后浓度递减的变化规律; (4)在出水区,水流呈现出自下而上浊度递减的规律,浊度在整个出水区断面上分布不均匀; (5)水流通过进、出水穿孔花墙时产生的射流作用对沉淀池内水流有很大影响,为消除其不利影响,斜板组件与进、出水穿孔花墙之间应保持一定距离,出水区也应保证一定长度; (6)水中颗粒的絮凝效果对沉淀池出水浊度有着重要影响,颗粒尺寸越大、密度越大,出水效果越好; (7)在原水浊度为53NTU的条件下,本文所用沉淀池实物模型的极限进水流量在2.0m3/h~2.5m3/h之间,对应的表面负荷为22.45m3/(m2·h)~28.06m3/(m2·h)。