论文部分内容阅读
集絮凝、沉淀于一体的澄清池作为给水处理中的重要构筑物,在给水处理中有着非常广泛的应用。论文介绍了两种新型澄清池的开发与试验验证,两澄清池:泵吸式泥渣外回流高效澄清池和管/筒式泥渣内回流泥水高效分离装置的研究结果表明均具有经济高效的特点,克服了传统澄清池占地大、回流泥渣量大、药耗大、空间利用率不足等缺点。论文前一部分以计算机模拟为主,为装置的研发提供理论上的指导。采用计算流体动力学（CFD）中的湍流模型和两相流模型表征流体流动特性,利用前处理器Gambit对两澄清池进行建模与网格的划分。通过FLUENT软件对装置进行数值模拟,絮凝区重点分析水流特性及微涡旋对絮凝效果的影响,在沉淀区从湍动动能分布及颗粒体积分数分析,得到其流量矢量图和湍动动能曲线。通过数值模拟表明:两澄清池在絮凝和沉淀方面都能达到研发预想。论文后一部分以中试试验为主,通过出水水质的效果验证设计的正确性。中试在长江上游重庆某水厂进行,在中试试验期间原水水温稳定在24.226.6℃,pH在7.68.0左右,进水浊度在1644500NTU,进水CODMn在1.046.5mg·L-1,进水UV254为0.0210.119 abs·cm-1。泵吸式泥渣外回流高效澄清池试验表明:从经济效益考虑,在进水表面负荷为10m3/h,回流比为10%,投加聚合氯化铝与5‰的有机阳离子产品聚二甲基二烯丙基氯化铵复配而成的药剂1820 mg·L-1时对夏季长江高浊水的处理效果最好。沉后出水浊度、CODMn、UV254平均分别为2.54NTU、1.01mg·L-1和0.049abs·cm-1,去除率分别为99.93%、83.74%和51%。管/筒式泥渣内回流泥水高效分离装置试验效果表明:从经济效益考虑,在进水表面负荷为10m3/h,转速为60r/min,投加聚合氯化铝与5‰的有机阳离子产品聚二甲基二烯丙基氯化铵复配而成的药剂,投加量为2022 mg·L-1时对夏季长江高浊水的处理效果最好。在此转速下出水浊度、CODMn、UV254平均分别为3.98 NTU、1.03 mg·L-1和0.047abs·cm-1,平均去除率分别为99.9%、83.98%和53.47%。对两澄清设备在最佳工况下进行抗水力冲击和连续运行实验结果表明:两设备运行良好,具有较强的抗冲击负荷的能力、连续运行稳定、药耗少等优点。中试试验结果表明设计的合理性和实验装置的高效性。