导流罩对推流器性能的影响研究

在污水的处理过程之中,潜水搅拌器作为污水处理的主要核心部件之一,它的工作性能和作用对于全部污水处理过程的最终质量产生了十分重要的影响。因此,潜水推流器成为了污水处理厂重要的搅拌和推流的设备。采用试验与CFD数值模拟相结合的方法研究了直径为400 mm转速为980 r/min推流器的推力、功率以及推功比性能参数,建立三维几何模型,进行结构化网格划分并进行了网格无关性分析,对潜水推流器进行了非定常计算;通过数值计算分析得出安装导流罩的潜水搅拌器的推力为759.33 N,功率为888.29 W,推功比为0.85 N/W,未安装导流罩的潜水搅拌器的推力为1003.39 N,功率为1144.72 W,推功比为0.88 N/W,安装导流罩的潜水推流器的推力、功率以及推功比比未安装导流罩的潜水推流器分别要减小24.3%、22.4%、2.4%,通过试验研究得出安装导流罩的潜水搅拌器的推力为740 N,功率为903 W,推功比为0.82 N/W,未安装导流罩的潜水搅拌器的推力977 N,功率为1164 W,推功比为0.84 N/W,安装导流罩的潜水推流器的推力、功率以及推功比比未安装导流罩的潜水推流器分别要减小24.3%、22.4%、2.4%,推力、功率、推功比的模拟值和试验值的误差在5%以内,数模和试验结果吻合性较好,有效验证了数值模拟的精度和试验的可靠性。导流罩对推流器的有效推进距离有促进作用,有导流罩有效推进距离比没有导流罩在0.3、0.4、0.6m/s条件下分别增加了4.8%、28.4%、30.8%。

基于Mixture-Vesilind的厌氧池流动特性研究

针对目前较少研究厌氧池的多相流水力特性和污泥沉积的问题,建立某污水处理厂单个厌氧池及推流器三维模型,采用RNGκ-ε紊流模型对推流器在清水和污水两种情况进行了现场流速采集试验和数值模拟,浑水模型中的污泥采用Mixture-Vesilind沉降模型,对流场特征及污泥分布进行了研究,对推流器前后断面的流速进行了数模验证。结果表明,厌氧池底部平均流速较大,在中间直墙两侧易形成面积较大的低速区,推流器与直墙之间会产生一定涡流,耗能较大;与清水相比,厌氧池底部低速区面积减小,污泥浓度随着高度的增加而增大;在距池底不同高度处的污泥浓度与该处的流速呈负相关。研究成果可为污水处理工程实践提供参考。