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基于FLUENT模拟及流态可视化实验验证的平流式二沉池流态及
沉淀效果改善研究
目前,污水处理厂的平流式二沉池都普遍存在着流态不善的现象,这种现象最终会导致沉淀效果和沉淀效率的下降。
本文首先用CFD模拟软件FLUENT对平流式二沉池内的流态进行模拟,分析在各种情况下的流态,说明现有平流式二沉池内水流流态不理想,并且指出通过现有的各种入口整流措施来改善流态的效果也并不理想。
提出改善流态的关键装置——月牙形导流板。
通过模拟,可以得出在进水挡板下适当位置,加设月牙形导流板能够对流态起到较好的改善作用,改善后的流态与“理想沉淀池”中提到的流态较为吻合。
设计正交试验,对进水口高度、进水挡板与进水口的相对位置、进水挡板的长度、导流板的尺寸以及导流板在进水挡板下面的位置等因素加以细部分析,得出了在加设进水挡板和导流板的情况下,影响流态变化的最主要因素。
通过流态可视化实验对FLUENT流态模拟加以验证,在直观上,可视化实验的流态与模拟流态完全一致。
并通过沉淀池实验模型中进行沉淀效果实验,同样验证了改善后的流态带来了沉淀效果的提高。
并在流体力学流动相似的理论上推测出在实际大小原型沉淀池中的运行效果,证明水平流速相对于现行二沉池中的常用流速增大了三倍的情况下,去除率仍能提高2.22%,表明月牙形导流板在实际大小的二沉池中的运行也将是成功的。
作为萧山污水处理厂改造工程的横向联系课题,本文的所有实验都在萧山污水处理厂进行。
平流沉砂池设计进水悬浮物平流沉砂池，是一种在水处理系统中广泛应用的设备，主要用于去除进水中的悬浮物。
它的设计是基于物理沉降原理，通过流体力学的作用将悬浮物分离出来，从而提高水质的净化效果。
本文将为您详细介绍平流沉砂池的设计要点，以及其在水处理工程中的实际应用。
平流沉砂池的设计关键在于流体的分布和水流的控制。
首先，设计时应考虑到入口水流的均匀分布，以确保悬浮物在全面接触到沉砂池中的沉降区域。
在进水端设置流量分配器或流量调节器，可以有效地达到均匀分布水流的目的。
其次，平流沉砂池的设计还需要考虑水流的速度和流动方式。
一般来说，较高的水流速度可以提高沉降的效果，但过高的速度会造成流态变化，导致物料携带带走。
因此，设计时需要根据实际情况确定适宜的水流速度。
此外，通过合理布置流体的流动路径，减少水流的紊乱程度，也可以提高沉降效果。
在平流沉砂池的设计中，沉降区的尺寸和形状也是非常重要的考虑因素。
沉降区通常采用三角形或矩形形状，这样可以使悬浮物更容易沉降到底部。
沉降区的长度应根据进水量和悬浮物的沉降速度等因素来确定，以确保足够的停留时间使悬浮物沉降下来。
而对于平流沉砂池的实际应用，它主要用于处理进水中的悬浮物，例如混凝土生产中的废水、工业企业的废水等。
在水处理系统中，平流沉砂池通常作为预处理设备，用于去除较大颗粒的悬浮物。
通过预处理，可以减少后续处理设备的负荷，提高整个水处理系统的效率。
此外，平流沉砂池还可以根据实际需要进行改进和优化。
例如，可以在沉降区域设置倾斜板或倾斜管，以进一步加强沉降效果。
另外，也可以考虑利用化学药剂或其他物理手段对进水进行前处理，以增加悬浮物的沉降速度。
综上所述，平流沉砂池的设计对于水处理工程的净化效果具有重要意义。
通过合理设计流体的分布、控制水流的速度和流动方式，以及确定合适的沉降区尺寸和形状，可以提高悬浮物的沉降效果，达到更好的水质净化效果。
在实际应用中，平流沉砂池作为预处理设备，能够有效地去除悬浮物，提高水处理系统的整体效率。
数学建模污水均流池的设计与分析
污水均流池是处理污水中的固体颗粒的一种常见设施。
其设计与分析
涉及到污水处理工程领域的数学建模和流体力学等知识。
首先，我们需要对污水的性质和流量进行分析。
污水的性质包括污水
的颗粒大小、形状以及含有的污染物种类和浓度等；而污水的流量则是指
单位时间内进入污水均流池的污水量。
通过对这些数据的分析，可以确定
污水均流池的设计参数，如池体的尺寸、搅拌设备的类型等。
其次，数学建模的关键是建立污水均流池中颗粒物的运动方程。
污水
均流池中的颗粒物受到重力、浮力、静压力以及在水中的阻力等力的作用，因此在建模时需要考虑这些力的影响。
根据流体力学理论，可以建立颗粒
物的质量守恒方程和动量守恒方程，进而推导出颗粒物的运动方程。
在污水均流池的设计中，我们还需要考虑其他一些参数，如水深、搅
拌速度等。
根据实际情况，可以采用伽利略数和雷诺数等无量纲数来描述
污水均流池的特性，以及确定各个参数的取值范围。
通过数学模型的分析，可以对均流池的性能进行评价，如颗粒物去除效率、处理能力等。
此外，还可以通过数学建模来优化污水均流池的设计。
通过参数敏感
性分析和优化算法，可以得到最优的设计参数，以提高污水均流池的处理
效果和经济性。
总之，数学建模是污水均流池设计与分析的重要方法。
通过建立颗粒
物的运动方程，并考虑其他影响因素，可以对污水均流池的性能进行评估
和优化，从而提高其处理效率和经济性。
平流沉砂池设计计算平流沉砂池（upflow sand filter，USF），也称为竖直流沉砂池，是一种广泛应用于水处理工程中的水质净化设备。
它通过自底向上的水流速度，将悬浮物和颗粒污染物从水中过滤出去。
平流沉砂池设计计算涉及到水流速度、滤料尺寸、滤料层数等多个参数的确定，下面将详细介绍。
首先，设计平流沉砂池需要确定的参数包括进水流量、滞留时间、滤料尺寸和滤料层数等。
1.进水流量：进水流量是设计平流沉砂池的基本参数之一、它与需要处理的水的流量密切相关。
计算方法一般为，首先根据规定的排放标准，确定出出水要求，从而确定出需要处理水的水质，再根据预估的用水量和水质，确定出进水流量的大小。
根据进水流量的大小，可以确定出平流沉砂池的尺寸。
2.滞留时间：滞留时间是指水从进水到出水需要在平流沉砂池内停留的时间。
一般根据水处理的要求，滞留时间可以根据不同的水质和处理要求来确定。
一般情况下，滞留时间约为1-3小时。
根据滞留时间的大小，可以计算出平流沉砂池的长度。
3.滤料尺寸：滤料尺寸是指在平流沉砂池中所使用的滤料的粒径大小。
滤料的作用是去除水中的悬浮物和颗粒污染物。
滤料的选择应考虑水质情况、滞留时间以及经济因素。
常用的滤料有石英砂、珍珠岩、活性炭等。
滤料尺寸的选择一般参考当地水质指标和经验数据。
4.滤料层数：滤料层数是指在平流沉砂池内使用的滤料的层数。
滤料层数的多少与水质的要求密切相关。
根据滤料层数的大小，可以计算出平流沉砂池的高度。
在设计平流沉砂池时，首先需要根据进水流量、滞留时间以及滤料尺寸和滤料层数等参数，计算出平流沉砂池的尺寸。
其次，还需要确定出平流沉砂池中的水力条件，包括进水口和出水口的位置和尺寸，以及水流的速度和均匀性等。
在平流沉砂池的运行中，还需要注意滤料的清洗和维护。
一般情况下，滤料会因为长时间的使用而逐渐堵塞，从而影响滤料的过滤效果。
因此，需要定期对滤料进行清洗和更换。
综上所述，设计平流沉砂池需要确定的参数包括进水流量、滞留时间、滤料尺寸和滤料层数等。
关于排污水管的优化设计模型排污水管的优化设计模型是为了提高排污水系统的运行效率和有效性，减少环境污染以及人工维护成本的一种优化方案。
本文将介绍排污水管的优化设计模型。
第一部分：前置因素在优化设计排污水管系统之前，需要考虑以下因素：1. 流量估计：确定排污水管的设计流量，以确保排水管道的尺寸符合需要。
2. 管路特性：确定管道统计特性，比如管道的直径、长度、材料，以及其他重要的管路参数。
3. 排放要求：了解环境保护和政府规定的排放要求，以确保设计的排污水管能够满足这些要求。
4. 地形和土壤条件：考虑排污水管的地形和土壤条件，以确保管道能够承受地面压力和地震等不利因素。
第二部分：模型1. 优化排水管道的直径：排水管道的直径对于其能够承载的水流量具有重要影响。
设计时需要考虑当地的降雨量以及地面排水情况，以便确定最佳直径。
2. 优化管道的布局：优化排水管道的布局可以确保排水系统的有效性和高效率，包括：排水管的位置、联接方式和补偿器件指定。
3. 优化污水泵的配置：污水泵是排水系统的核心部件。
采用正确的泵型和数量和能量消耗将在很大程度上影响整个排水系统的表现。
4. 模拟流量：使用建模软件来模拟水流，以优化布局，以及确保排水系统能够承受当前排水要求。
5. 确定管道材料：不同的材料对于不同的排水系统可能会有不同表现。
选择最适合情况的材料可以改善排水系统的性能和使用寿命。
以上优化设计模型需要考虑多方面因素，如当地的降雨量、地势地表等等，而且优化的设计模型还应该考虑未来可能的扩展和升级需求，以确保排水系统的持续有效性。
总之，排污水管的优化设计模型可以提升排水系统的运行效率和有效性，减少环境污染和人工维护成本，而且这个模型是可行和可能实现的。
需要结合实际情况进行深入分析和研究。
新型平流式沉淀池沉淀效果试验研究华根福;刘焕芳;汤骅;宗全利;高先刚【摘要】在进水口加设调流板、在溢流堰上沿水流方向设置溢流槽,从两个方面对传统平流式沉淀池进行了改进,设计出一种新型平流式沉淀池.通过试验研究分析了调流板和溢流槽对泥沙沉淀效果的影响,得出新型平流式沉淀池可以大大提高泥沙的沉淀效率,出池水流平均含沙量最大降幅可达94.8%,特别是对细颗粒泥沙的沉淀效果尤为明显.【期刊名称】《中国水利》【年(卷),期】2010(000)005【总页数】3页(P8-9,35)【关键词】平流式沉淀池;调流板;溢流槽【作者】华根福;刘焕芳;汤骅;宗全利;高先刚【作者单位】新疆石河子大学水利建筑工程学院,832003,石河子;新疆石河子大学水利建筑工程学院,832003,石河子;新疆石河子大学水利建筑工程学院,832003,石河子;新疆石河子大学水利建筑工程学院,832003,石河子;新疆石河子大学水利建筑工程学院,832003,石河子【正文语种】中文【中图分类】TV149污水处理的主要目标是去除水中悬浮固体或溶解态污染物，如胶体粒子、颗粒物质、BOD、COD等。
从水中去除污染物的途径有物理、化学、物化、生物等方法。
无论哪种方法，都需要由一定的污水处理单元设备来完成，而在污水处理系统的各个处理单元设备中，沉淀池作为污水处理设施构筑物的重要一环，担负着去除原水中大量悬浮物(约80%～90%)的任务，是必不可少的主体工艺。
它的形式很多，按池内水流方向可分为平流式、竖流式和辐流式三种。
平流式沉淀池是历史悠久的沉淀池型，具其他沉淀池型不可比拟的优势，已成为我国城市污水厂沉淀池的主要池型。
平流式沉淀池的沉淀效果除受原水水质的影响外，还与池中水平流速、沉淀时间、颗粒的沉降速度、进出口布置形式及排泥效果等因素有关。
通过对传统的平流式沉淀池进行改进，设计提出了一种新型平流式沉淀池，即在传统的平流式沉淀池的进水口设置开孔率适当的进水调流板，在出水溢流堰上沿水流方向增设溢流槽。
平流式沉砂池技术说明
一、概述
平流式沉砂池属于早期使用的沉砂池形式，池型采用渠道式，废水经消能或整流后进入池中，沿水平方向流至末端经堰板流出，砂粒沉在池底。
在池的底部设有砂斗，定期排砂，其结构如图2-18 所示。
二、平流式沉砂池的主要设计要求
①最大流速0.3m/s，最小流速0.15m/s;
②水力停留时间为30～60s，最大流量时的停留时间不小于30s;
③有效水深不应大于1.2m，每格宽度不宜小于0.6m;
④砂斗间歇排砂，排砂周期小于2d。
三、平流沉淀池的特点及优缺点
平流式沉砂池结构简单，处理效果较好，但沉砂效果不稳定，往往不适应城市污水水量波动较大的特性。
水量大时，流速过快，许多
砂粒未及时沉下;水量小时，流速过慢，有机悬浮物也沉下来了，沉砂易腐败。
平流式沉砂池目前只在个别小厂或老厂中使用。
国外城市污水处理厂曾采用过多尔式沉砂池，它是一种方形平流式沉淀池，典型尺寸为10m×10m×0.8m，中心设旋转刮砂机，连续排砂。
该池型因占地大，不能适应水量变化，在新设计中已极少采用。
平流式沉淀池二维数值模拟——数学模型及计算方法的验证刘百仓;马军;罗麟;白玉华;黄社华【期刊名称】《四川大学学报（工程科学版）》【年(卷),期】2008(040)002【摘要】建立描述沉淀池内的水流流动、混合与沉淀特性的k-ε双层模型及传质沉降模型,速度与压力解耦时使用了SIMPLE算法,采用交错网格技术布置变量,利用混合有限分析格式来离散求解所建立的数学模型.结合文献中经典的实验结果进行数学模型及计算方法的验证:首先检验了不同雷诺数范围内水流由池底进入时模型的预测能力,与Imam等的速度场 (Re=10900) 及挡板后方回流涡长度 (雷诺数从2500～25000) 进行了比较,验证了模型的有效性;与Imam等的实验及计算所得过流曲线进行了比较,结果表明本文预测的结果精度更高;低浓度污染物<150～200 mg/L时,固相对液相的影响可以忽略,所建立的沉降模型可以预测沉淀池内污染物的去除率,计算结果与其它文献值吻合良好;水流入口从池子中部进入时流场发生了变化,入口处出现了两个旋涡,预测结果也得到了验证.因此作者所建立的数学模型及求解方法可以用来预测沉淀池内低悬浮物固体浓度污水的流场,传质与沉降特性.【总页数】6页(P13-18)【作者】刘百仓;马军;罗麟;白玉华;黄社华【作者单位】哈尔滨工业大学,市政环境工程学院,黑龙江,哈尔滨,150090;四川大学,水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,四川,成都,610065;哈尔滨工业大学,市政环境工程学院,黑龙江,哈尔滨,150090;四川大学,水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,四川,成都,610065;中国市政工程,西南设计研究院,四川,成都,610081;武汉大学,水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北,武汉,430072【正文语种】中文【中图分类】TV133【相关文献】1.挡板长度对辐流式沉淀池流场与污泥浓度场影响的数值模拟 [J], 魏文礼;李盼盼;洪云飞;刘玉玲2.平流式沉淀池穿孔墙进水及隔板作用数值模拟 [J], 刘天杰;胡润麟;孙泽;宋兴福3.辐流式沉淀池数值模拟 [J], 杨欢4.周进周出式辐流式二次沉淀池的三维数值模拟 [J],5.考虑絮凝作用的辐流式二次沉淀池的三维数值模拟 [J], 徐长贺;谭立新;杨欢;黄忠钊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
