氧化沟工艺发展至今,因其良好的去污效果和简单的池形及其优异的投资效益比,在水污染处理工艺中成为应用最广的污水处理工艺。其中关键设备-曝气装置也随着氧化沟工艺的需求发展了很多种类。倒伞型曝气机是浅层曝气机的代表,是水厂最常用的曝气装置。目前,曝气头的设计多是根据相关经验或半经验公式推导其水力学参数,对其内部流场的水力学特性模糊不清。显然,在实际水厂对倒伞型曝气机的水力学特性的研究存在一定困难,因此本课题利用小试对氧化沟曝气头内部流场进行了实验研究。本课题采用计算流体力学CFX来模拟分析两种型号的曝气头LANDY-7与Puddler作用下的反应池的流场,利用标准的k-ε模型对氧化沟的实际流场进行单相模拟;并通过PIV测速系统来实测小试模型,将模拟结果与测试结果比较分析,验证模拟结果的可靠性。分析对比LANDY-7与Puddler的模拟结果,分析反应池内水相组份的特点,分析反应池内不同点流速分布情况,可定性分析曝气头的充氧能力,分析曝气头提升能力与搅拌能力,结合倒伞型曝气机的原理分析两者曝气头的水力学特征及各自的优势。比较分析LANDY-7与Puddler的流场特性,可知LANDY-7的推流、充氧的综合能力更好一些,且LANDY-7对池底部和表层液流的搅动能力较Puddler型更好一些,而Puddler对池体内中部液层的搅动能力稍微则强一些。本研究可为LANDY-7与Puddler这两种型号的曝气头在氧化沟工艺中的应用提供相应的依据,可为实际工程中氧化沟工艺的曝气头选择、设计给出指导性的意见。