周進(jìn)周出式輻流式二次沉淀池的三維數(shù)值模擬

楊歡

[摘要]本文以周進(jìn)周出式輻流式二次沉淀池為研究對象。使用FLUENT軟件，選取改進(jìn)的RNG紊流模型和Mixture模型對其進(jìn)行三維的數(shù)值模擬。從模擬的結(jié)果來看，本文所選用的模型和方法能夠很好地模擬沉淀池內(nèi)污染物顆粒的絮凝作用，并且預(yù)測池內(nèi)污泥絮團的粒徑分布。

[關(guān)鍵詞]周進(jìn)周出;絮凝;污泥粒徑

文章編號：2095-4085（2019）06-0114-01

1周進(jìn)周出式輻流式沉淀池的模型及網(wǎng)格劃分

周邊進(jìn)水周邊出水式二次沉淀池是輻流式二次沉淀池的一種[1]，它的原理是：利用進(jìn)水的能量將水流帶到池子的中間，水流遇到反方向的力之后折回，然后從出水口流出，污泥口位于池中心底部[2]。

沉淀池徑向斷面的結(jié)構(gòu)尺寸：擋板長度為2. 4m[3]，出口的深度為0.3m，入水口的中心半徑為0.6m，進(jìn)水口為0.6m，排泥口半徑為0.2m。

2同時考慮絮凝作用，濃度差異的異重流的數(shù)值模擬

本文將分別對周進(jìn)周出式輻流式沉淀池進(jìn)行三維數(shù)值模擬，預(yù)測了沉淀池內(nèi)的污泥濃度場，速度場，絮凝可能引起的污泥粒徑在不同時刻的變化[4]，以及池內(nèi)的污泥絮團的粒徑分布，設(shè)定進(jìn)水流速為0.03m/s，初始的時候假設(shè)池內(nèi)為清水下圖為150min后穩(wěn)定時期沉淀池池內(nèi)固相粒徑體積分布直方圖見圖1[5]。

從模擬結(jié)果看出，在人流時間為30min，池內(nèi)分布著一部分的中型顆粒，隨著時間的延長，中小型顆粒逐漸減少，大顆粒絮團的數(shù)目逐漸增多。在80min時，絮團粒徑值增長到最大為0.0002m，已經(jīng)不再繼續(xù)增長了，從80min后開始，中等顆粒所占體積分?jǐn)?shù)持續(xù)降低[7]，而大顆粒絮團的體積分?jǐn)?shù)卻持續(xù)增大。150min時，池內(nèi)大部分大顆粒粒徑絮團，只有少部分為小顆粒和中等粒徑的絮團。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是：污水從沉淀池的周邊流入，然后流入池底，沿著池底向中心流動，遇到反方向力后折回，再從出口流出，池子周邊水流方向向上，出水水流的流速比較緩慢，池子底部水流的方向與池底底流的方向和刮泥機運行方向一致，這些條件都對絮凝有利[7]。

3結(jié)語

本章構(gòu)建了周進(jìn)周出式輻流式二次沉淀池數(shù)值模擬所需要采用的幾何模型，然后對構(gòu)建的模型進(jìn)行了網(wǎng)格劃分。之后模擬計算了當(dāng)人流速度為0.03m/s時，周進(jìn)周出式絮團粒徑分布場。分析研究了同時考慮絮凝作用，濃度差異對絮凝效果所產(chǎn)生的影響。得出結(jié)論周邊進(jìn)水周邊出水的沉淀池，會形成大環(huán)形的密度流，這種現(xiàn)象有利于提高池內(nèi)的容積利用率，有利于固液分離，利于絮凝。

參考文獻(xiàn)：

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