穿孔旋流絮凝池污泥斗高度对絮凝条件的影响

通过改变穿孔旋流絮凝池中污泥斗的高度和絮凝池的尺寸,利用计算流体动力学(CFD)数值模拟对絮凝池内部流场和流态特性进行分析;以涡旋速度梯度、湍动能和湍动能耗散率作为絮凝评价指标,研究污泥斗高度对絮凝水力条件的影响,并确定不同处理规模的絮凝池所对应的最优污泥斗高度。将数值模拟结果与设计手册的参考值进行对比,发现模拟得到的污泥斗高度最优值比设计手册中提供的污泥斗高度参考值低10 cm,这在一定程度上减少了絮凝池施工的工程量,降低了工程造价,且更加有利于絮凝池的运行管理。     

新型螺旋斜板澄清池数值模拟

利用计算流体动力学分析软件建立新型螺旋斜板澄清池数值模型,并对其可行性进行数值模拟研究,通过数值模拟表明:澄清池在絮凝和沉淀方面都能达到理想效果,污泥的去除率达到98%以上。     

高密度澄清池导流筒对絮凝条件的影响研究

随着水体污染问题日趋突出以及人们对生活饮用水水质要求的不断提高,如何提升水处理构筑物的处理效果备受关注。基于CFD数值模拟的方法对不同处理规模的高密度澄清池的内部流场和流态特性进行了分析,以涡旋速度梯度G0、湍动能k以及湍动能耗散率ε作为絮凝效果的评价指标,研究改变导流筒结构尺寸参数对絮凝水力条件的影响。结果表明,不同处理规模的高密度澄清池的最优导流筒直径D与搅拌桨叶直径d之间满足D/d=1. 28～1. 40,当叶轮直径确定后,使用该式计算的导流筒直径的絮凝条件较按照手册中D/d=1. 1计算得到的导流筒直径的絮凝条件更优。     

改善中小型老水厂出水水质的对策

东墩水厂始建于 195 9年 ,经多次改扩建后形成 3套技术和工艺各不相同的传统生产系统。到 2 0世纪90年代中期 ,各流程的净水设施有不同程度的老化、破损 ,影响了供水水质。为改善出水水质 ,对处理设施等进行了改进。①　对混合设施的改进3#系统的网格反应池原采用扩散型混合器 (螺旋桨 ) ,因与净水构筑物相距太近 ,混合时间过短 ,导致待滤水浊度较高 (8～ 12NTU) ,为此将其改为管道静态混合器 ,并把管道静态混合器和投药点后移 5m ,改造后可将待滤水浊度控制在 3～ 5NTU。②　对絮凝池的改进1#系统原采用往复式隔板絮凝池 ,当流量变化大…     

机械搅拌混合池三维流场的数值模拟研究

应用Fluent软件对竖轴机械搅拌混合池的三维流场进行了数值模拟。首先通过试验数据进行湍流模型校核,然后计算和分析速度场及湍流强度场。结果表明,RNGκ-ε湍流模型能够对机械搅拌混合池流场进行正确的模拟和预测;混合池内形成了周期性的上下循环流动,桨片区域的速度及湍流强度较大,下层桨片至池底区域具有较大的流动漩涡;挡板的设置消除了流场的"打漩"现象,改善了搅拌效果。研究结果为机械搅拌混合池的设计及运行管理提供了参考依据。     

基于FLUENT对往复式隔板絮凝池的模拟与水力优化研究

以往复式隔板絮凝池为研究对象的流场,利用Fluent软件进行1︰1数学建模和模拟分析。针对絮凝无效区过大的问题,提出在廊道中设置栅条的优化改进措施。模拟分析和数据处理结果表明,分别经过间隙为50,80和100 mm的栅条,水流速度从0. 55 m/s分别增大到0.720,0. 705和0. 693 m/s,有效距离分别约为1. 4,1. 2和1. 0 m。设置栅条后,流场沿水流方向在一定距离内湍动能显著增加,且栅条间距越小,湍动能越大,影响范围也越大。     

排泥管对网格絮凝池流态的影响

多格竖井共用一根排泥管的网格絮凝池存在短流和排泥不均匀的问题。通过理论计算相邻竖井的短流流量发现,减小排泥喇叭口规格,可增大局部水头损失,减少短流。采用计算流体力学软件Fluent对非排泥时段絮凝池内流态进行数值模拟,模拟结果与理论计算结果一致。对排泥时段絮凝池内流态进行数值模拟发现,适当减小排泥喇叭口规格可有效提升各竖井的排泥均匀度,改善排泥管积泥问题。建议在排泥阀前端设置排泥冲洗管,定期进行冲洗,以解决排泥管积泥堵塞问题。     

钢管混凝土隔板贯通式节点的性能

隔板贯通式节点是一种新型钢管混凝土柱—钢梁连接形式。以中海广场为工程背景,进行了钢管混凝土柱钢梁隔板贯通式节点的拟静力试验,并结合数值模拟结果对该类节点的性能进行了研究。试验结果表明,钢管混凝土柱钢梁隔板贯通式节点具有较好的刚度、承载能力和延性,能够满足“强柱弱梁,强节点弱构件”的抗震设计原则。数值模拟与试验结果相吻合,可以采用本文所建立的数值模型模拟钢管混凝土柱钢梁隔板贯通式节点的性能。采用数值的方法,重点研究了隔板尺寸对该结点性能的影响,并提出设计建议。     

菱形翼片隔板絮凝反应器的研发及应用

基于后台阶流理论,设计了菱形翼片隔板絮凝反应器,实现了同时对流体微观涡旋强化及宏观涡旋均布进行有效控制。同时结合数值模拟计算结果和中试处理效果,优化了菱形翼片隔板絮凝反应器的特征尺寸参数,并将其用于钢厂废水回用项目。工程运行结果表明,单套设备处理量为750 m3/h,出水浊度可稳定在1 NTU左右,对COD的去除率达到了48.5%,大大降低了后续处理负荷,由此证明该设备具有较高的絮凝反应效率,出水水质良好,适用于钢厂废水回用工程。     

基于群体平衡原理的絮凝反应模型

絮凝构筑物设计阶段普遍使用基于层流理论的甘布公式计算平均G值,对絮凝池内部细节设计缺乏紊流理论依据。为此,依据紊流理论,基于群体平衡原理,建立了完整的絮凝反应模型(Floc-SMEDI)。通过非定常湍流模型、多相流模型、群体平衡模型以及絮凝反应模型的耦合,模拟水处理絮凝阶段絮体的变化过程。经过多种池型的测试,该模型能有效模拟絮凝过程中絮体的变化情况,为絮凝池的优化设计以及新池型的研发提供了新依据。