氧化沟工艺因为造价低、易维护、出水水质好、运行稳定以及管理方便的优点而发展迅速,但也存在着流速分布不均匀,污泥容易在沟底沉积的问题。CFD技术在研究反应器的流体力学特性方面具有简单、快捷和准确等优点,其在国内外氧化沟反应器流场模拟中的应用也日益增多。本文在前人研究的基础上,利用CFD商用软件FLUENT对污水处理厂Orbal氧化沟混合液流场和污泥分布进行数值模拟,并讨论优化氧化沟流场的措施,最后探索Orbal氧化沟最佳池型,为氧化沟流场模拟研究和设计优化提供参考。首先,对重庆某曝气转盘和水下推进器驱动的Orbal氧化沟流场进行数值模拟,模拟计算过程中氧化沟采用RNG k-ε两方程湍流模型和混合物(Mixture)两相流模型,曝气转盘转动区域采取动参考系(MRF)模型。将模拟结果与氧化沟实测数据进行比较,来验证本文所采用模拟方法的可行性。其次,采用验证过的模拟方法对某曝气转盘和水下推进器驱动的另一污水厂Orbal氧化沟流场进行数值模拟分析,结果显示实际氧化沟存在能量浪费现象,有必要对氧化沟流场进行优化改进:改变曝气转盘下游挡流板的倾斜角度,模拟分析氧化沟内流场分布,得出最佳挡流板倾斜角度;改变水下推进器的个数、功率和位置,模拟分析流场及污泥浓度分布情况,得出水下推进器最优配置。然后分别对优化后的氧化沟直道和弯道混合液流场进行分析。最后,保持氧化沟总容积、沟宽和沟深不变,仅改变氧化沟直道段长度,确定各氧化沟池型的尺寸。保持曝气转盘参数都相同,均不布置水下推进器,模拟分析Orbal氧化沟各池型的流场和污泥场,从而确定最佳池型,为今后新建Orbal氧化沟池型选择提供参考。