开排沉箱内油水两相动力学模型实验研究

通过对开排沉箱内水中含油浓度分布、油滴粒径分布及传热温度垂直分布的实验研究,结合斜板间油水流动及油滴受力情况,分析了油滴碰撞聚结与剪切破碎的机理以及开排沉箱内温度垂直分布情况。结果表明,斜板能够构造静态区,捕集污水中的油滴,但由于斜板的扰流作用在促进油滴碰撞聚结的同时也导致油滴更容易破碎,因此可考虑在斜板折流处增设整流构件以减少油滴的破碎;当油滴聚结作用大于破碎作用时,则宏观表现为分离性能的提高,反之则会乳化返混,且分离过程主要发生在斜板静态区,故在开排沉箱设计时应增设静态空间区域和数量;受斜板扰流的影响,传热在斜板区会受到强湍流场的强化作用,温度梯度比直管段会更大,应增加保温措施来加强防腐。本文研究成果可为开排沉箱内部结构的优化提供参考,为实际生产及水处理工艺提供优化操作参数,同时温度场测定分析还为能应对由恶劣海洋环境下因温差产生的腐蚀提供防腐方案。