辐流式二沉池固液两相流数值模拟

二沉池两相模拟传统上采用标准k-ε(紊流动能-紊流动能耗散率)模型,导致结果失真.利用改进的RNG(重整化群)k-ε两方程紊流模型和简化的多相流Mixture(混合)模型,对辐流式二沉池内速度场和污泥质量浓度场进行了数值模拟.研究结果表明:沉淀池表面和底部存在着两个回流区,约占整个池体积的20%.池内存在着明显的泥水界面和压缩界面,泥水界面距离水面约1.2 m,污泥层中相当大的部分是等质量浓度的成层沉淀区,污泥层底部是质量浓度较高的压缩区,高度小于0.1 m.模型同实际结果符合较好.

辐流式沉淀池进口挡板影响的液固两相流数值模拟

采用RNG k-ε两方程紊流模型以及简化的多相流Mixture(混合)模型对进口处不同长度的两种垂直挡板的辐流式二次沉淀池内的液固两相流进行了三维数值模拟,得到了沉淀池内的流场分布、污泥浓度分布、速度分布。速度与压力耦合方程组求解时使用半隐式SIMPLE(SemiImplicit Method for Pressure-Linked Equations)算法。通过对这两种不同挡板池内的水流流场、浓度场、速度场的模拟分析,结果发现:长挡板形式下的辐流式沉淀池内水流流场更有利于污泥快速沉淀,即有利于固液分离,使得出口水质明显提升;同时也说明合理改变沉淀池的结构体形与尺寸,可以改善沉淀池内的流场流态,提高沉淀效果和运行效率。

辐流式沉淀池液固两相流力学特性三维数值模拟

采用两相流混合模型,选取RNG k-ε湍流模型封闭两相流时均方程,对辐流式二次沉淀池液固两相流力学特性进行三维数值模拟。采用有限体积法求解微分方程;紊动能、紊流耗散均采用Quick离散格式;速度与压力耦合求解时使用了压力隐式算子分裂PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法。通过模拟获得了速度场、紊动能和污泥质量浓度等参量在空间的分布规律,对沉淀池的设计有一定的参考价值。

实现辐流式沉淀池混凝沉淀的数值模拟研究

结合传统辐流沉淀池颗粒沉淀基本理论,建立辐流沉淀池三维流体分析模型,利用计算流体动力学分析软件建立可以实现混凝沉淀的新型辐流沉淀池数值模型,并对其可行性进行数值模拟研究。结果表明:在传统辐流式沉淀池内增设强化扰流和改变水流方向的反应罩和导流板,利用水力搅拌,可以使辐流沉淀池内部流场紊流度明显增强;增设加药系统,药剂可在该区域内与原水充分混合,有助于泥沙的混凝沉降,从而有效强化原水处理效果。

周边进水辐流式二沉池出水方式研究

通过计算流体力学FLUENT6.3.26软件,分别对周边进水辐流式二沉池三种出水方式(中间出水、周边出水和周边和中间同时出水)的沉淀区流态进行了数值模拟,系统研究了三种出水方式沉淀区的速度分布、漩涡形态、驻流区和慢流区的体积分数等。结果表明:为有利周边进水辐流式二沉池污泥沉降,三种出水方式中,周边和中间同时出水最优,周边出水其次,中间出水最差。

双侧堰辐流式二沉池出水存在的问题及其机制分析

针对合肥市望塘污水处理厂辐流式二沉池集水渠附近有大量小絮凝体出现的情况,对集水渠附近的流速及沿池径方向SS指标进行了监测,分析了沉淀池的运行状况。结果表明,在辐流式二沉池的水面上,SS浓度最低的位置在距离池壁3.0～4.0 m之间;辐流式沉淀池进水流速较大,湍动能较大,不利于污泥沉降;沉淀池内存在明显的异重流,导致池壁处的上升流速较大,易将小絮凝体夹带至出水渠附近,导致出水效果不理想。

温度对辐流式沉淀池水力特性影响的二维数值模拟

选取Realizable k-ε湍流模型,在单纯考虑进水与池内水温度差异的条件下,对辐流式沉淀池内冬季与夏季不同时刻异重流的演变规律进行了二维数值模拟。结果表明:由于温度不同,夏季低温水进入池内产生下异重流,而冬季高温水进入池内产生上异重流;冬夏季存在由温差导致的异重流,导致沉淀池内产生较大的回流区;夏季沉淀池内逆时针旋流作用明显,冬季则形成较大的顺时针旋流,从而影响沉淀池的水流流态及污水处理效率。该研究结果可为提高辐流式沉淀池的污水处理效率提供理论支持。

辐流式沉淀池挡板尺寸对温差异重流水力特性影响的三维模拟

在冬季或夏季,沉淀池内进水与池内水的温差将导致异重流现象,从而影响池内流态及流速。本文选取Realizable k-ε湍流模型,通过设置池内水与进水的不同温度,对进口处两种不同挡板形式的辐流式沉淀池冬季与夏季工况下异重流的演变规律进行三维数值模拟。结果表明:夏季低温水进入池内产生下异重流,而冬季高温水进入池内产生上异重流;夏季高流速水流在沉淀池底部,产生逆时针旋流,冬季高流速水流在沉淀池上部,产生较大的顺时针旋流。长挡板形式下的辐流式沉淀池对冬季产生的上异重流的影响更为明显,使得池内速度场更加均匀。

辐流式二沉池两相流数值模拟优化研究

用计算流体力学的方法对城市污水处理厂二沉池进行了优化设计。利用改进的RNGκ-ε模型和多相流混合(Mixture)模型,在沉淀池外部结构不变的情况下,对辐流式二沉池中部无挡板和有挡板两种情况下的质量浓度场、颗粒沉降速度和沉淀效率进行了数值模拟。在此基础上加入稀疏颗粒,采用离散相模型(DPM)对悬浮物颗粒在沉淀池中的运动轨迹进行了追踪模拟。结果表明,沉淀池中固相颗粒的行为和分布受湍流和漩涡的影响,显示出与理想沉淀理论不同的轨迹。水流进入沉淀池后形成异重流迅速向下流动,在池内形成一个大的回流区。在池半径中部安装竖直挡板能有效增加沉淀池后半部分的沉速,有利于颗粒物的沉降,能够将沉淀池中悬浮物去除率从76.9%提高到91.2%,使出水中悬浮颗粒质量浓度降低约62%。

辐流式沉淀池固液两相流力学特性数值模拟研究

利用Fluent软件,数值求解Mixture多相流模型,模拟了辐流式沉淀池内固液两相混合流场的水力特性。分析了辐流式沉淀池内污泥浓度场和流线分布随时间的变化,以及沉淀池内不同位置横断面上横向流速和纵向流速的分布规律。模拟结果表明:沉淀池内流线分布形式随时间变化较大,污泥浓度随时间的变化基本稳定;不同位置横断面上流速分布规律不同,越靠近挡板的位置,横断面的流速沿水深方向变化梯度越大,说明流场紊动较强;到沉淀池后部,横断面上流速分布较均匀,沿水深方向变化梯度也较小。

辐流式沉淀池出口位置优化数值模拟研究

数值求解MIXTURE多相流模型,辅以Realizable K-ε湍流模型封闭时均流方程,研究了不同的出口位置对辐流式沉淀池水力特性的影响。自由水面的捕捉采用VOF(Volume of Fluid)方法,速度与压力耦合求解时使用压力隐式算子分裂(PISO)算法。模拟结果表明:改变出口位置对辐流式沉淀池内的流线分布和流速场影响很小,但对出口污泥SS值影响较大,随着出水口从外墙向进口方向移动,出口污泥SS值先减小,然后又逐渐增大,当出水口距离外墙长度为1.5m时,出口污泥SS值达到最小,有效地提高了沉淀池的运行效率。研究结果对辐流式沉淀池的工程设计具有一定的参考价值。

辐流式沉淀池温差异重流特性的数值模拟

用计算流体力学的方法对某辐流式沉淀池异重流现象进行数值模拟。选用Realizable k-ε湍流模型,设初始时刻沉淀池内充满水,通过设置池内水与进水的不同温度,对沉淀池冬夏季不同时刻各工况下异重流的演变规律进行二维数值模拟。结果表明:夏季产生逆时针的下异重流,低温水自底部向表面蔓延,池内最大流速在沉淀池底部附近;冬季产生顺时针的上异重流,高温水自表面向下部蔓延,池内最大流速在沉淀池表面附近。温差导致的异重流,使沉淀池内产生较大的回流区,影响了沉淀池的流态及污水处理效率。

周进周出辐流式二沉池平面设计改进水力计算探讨

介绍了污水处理厂周进周出辐流式二沉池平面设计的改进水力计算方法,讨论了各主要参数如:二沉池进水总变化系数K′Z、表面水力负荷qH、堰口负荷q′H、污泥回流比R、二沉池底流浓度XR等的合理取值范围,以适应目前污水处理厂的进水水质,保证二沉池出水水质达标。

基于VBA对辐流式沉淀池参数化设计与实现

运用内嵌于AutoCAD的VBA语言,按照传统的辐流式沉淀池设计的计算方法,实现参数化设计,完成了程序的自动设计、计算、绘图的功能。

辐流式二沉池的数值模拟及应用

采用标准k-ε两方程紊流模型和简化的多相流Mixture模型对辐流式沉淀池内的水流速度场和悬浮物浓度场进行了模拟。通过验证表明该模型能够很好地模拟沉淀池中水流流场以及污泥的分布情况。利用该模型模拟辐流式沉淀池在不同进水流速和不同挡板布置形式下的水流流场、悬浮物的浓度场,经过分析比较提出了更合理的沉淀池运行工况,并优化了挡板的布置形式,以期提高沉淀池的运行效率。

考虑絮凝作用的辐流式二次沉淀池的三维数值模拟

为研究絮凝作用在幅流式二次沉淀池中的变化规律,本次研究采用Ghadiri模型模拟絮团的破碎机理,通过UDF自定义聚集核心相关函数,运用RNG k-ε紊流模型、Mixture混合模型以及考虑速度差、布朗运动和紊动强度的聚合模型,对考虑絮凝作用的辐流式二次沉淀池,在不同的入流速度和入流温度的工况下进行了三维数值模拟。结果表明:絮凝作用对辐流式二次沉淀池的沉淀效率影响显著,高温入流更有利于污泥絮团的生长,入流速度选取在0.02~0.05 m/s之间时更利于提高沉淀池的利用效率。

辐流式沉淀池在阜新取水工程中的应用

闹得海水源的辐流式沉淀池是辽宁省目前唯一一座运行中的辐流式沉淀池。本文对辐流式沉淀池的工艺和结构进行简单介绍,供大家参考。

辐流式沉淀池过水孔洞位置对沉淀效果的影响研究

基于三维数值模拟,选取标准k-ε紊流模型,通过改变辐流式沉淀池配水井中过水孔洞位置,对池体内部的悬浮物浓度场、流体流场、配水区湍动能和悬浮物的去除率进行研究。研究分析表明,通过适当提高辐流式沉淀池配水井中过水孔洞位置,可以提高辐流式沉淀池的沉淀效率。

改进辐流式沉淀池工艺处理受污染黄河水

随着黄河水水质污染的加剧 ,增加了采用常规处理工艺水厂的运行难度。针对黄河水的絮凝特点 ,采用适合于高浊度水的HPAM +PAC联合投加 ,清水回流以及高密度旋流絮凝技术对辐流式沉淀池工艺进行了改造。对比试验表明 ,改造后的辐流式沉淀池出水浊度降低约 30 % ,出水COD 。

辐流式二沉池的流场仿真及评价指标的构建

为了定量分析周进周出辐流式二沉池的内部流场结构、优化污泥絮体沉淀的水力条件,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)的方法对其进行数学建模及流场分析,创新提出了相应评价指标,包括:配水均匀性、流程池径比及沉淀时间比率。研究结果表明:利用流体体积(VOF)模型及k-ωSST湍流模型搭建的CFD模型适用于评估周进周出辐流式二沉池进水廊道配水均匀性;利用单相流模型及k-ωSST湍流模型搭建的CFD模型适用于评估池内流程池径比及沉淀时间比率;综合使用CFD模拟分析与经验公式设计优化配置导流装置调控流场,其配水均匀性、流程池径比及沉淀时间比率分别提升了20.0%,35.4%和39.0%。