预处理段加药管的改进研究

第31卷第1期2015年1月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVo1．31No．1Jan．2015预处理段加药管的改进研究袁昊，姚斌，许华英，刘丹(绍兴水处理发展有限公司，浙江绍兴312000)摘要：通过大涡模拟(LES)对污水加药管道内流体混合过程进行了数值建模，建立了两种加药管加药的CFD网格模型，通过FLUENT软件对污水和药的混合流场进行数值模拟对比分析，获得了混合流场内的速度云图及湍流层能量云图。仿真及试验结果表明，经过改进的加药管，能使药和污水更加充分地混合，使COD浓度下降达到预期目标。关键词：加药管；大涡模拟；CFD；混合流体仿真中图分类号：X703文献标识码：C文章编号：1000—4602(2015)O1—0077—03ImprovementofChemicalsDosingTubeinPretreatmentYUANHao。YAOBin，XUHua—ying，LIUDan(ShaoxingWastewaterTreatmentDevelopmentCo．Ltd．，Shaoxing312000，China)Abstract：Thenumericalmodelingofthefluidmixingprocessinchemicalsdosingtubewascal'-riedoutbylargeeddysimulation(LES)．TwoCFDgridmodelsfordosingwerebuilt．ThemixingflowfieldofwastewaterandchemicalswassimulatedandanalyzedbyFLUENTsoftware，andthevelocityandturbulenceenergycloudsinthemixingflowfieldwereobtained．Simulationandexperimentalresultsshowedthattheimprovedchemicalsdosingtubecouldfullymixwastewaterandchemicals，achievingthedesiredgoalofCODdecrease．Keywords：chemicalsdosingtube；largeeddysimulation(LES)；CFD；mixedfluidsimu—lation绍兴污水处理厂一期工艺为“厌氧+好氧+混凝沉淀”，处理规模为30×10m／d；二期采用“好氧延时曝气”工艺，处理规模为30×10m／d；2004年_2006年，通过对一、二期工程实施挖潜改造，污水处理能力达到70×10m／d；三期工艺采用“物化混凝沉淀+水解酸化+延时曝气”，处理能力为2O×10m／d，目前总处理能力为90×104m／d。COD主要通过生物曝气和化学药剂去除，有些化学药剂直接投加于管道污水中，因而加药管道加药方式的选择尤为重要。绍兴污水处理厂一期工程采用在FRPP管口一处加药，检测发现COD下降浓度并没有达到预期目标，可见在管口一处加药的方式并不能使药与污水十分均匀地混合。鉴于这样的情况，在二期技改过程中，采用先封闭FRPP管口，然后再在管口和管壁上钻30个左右016mm的小孔，使药与污水的混合更加均匀、充分，从而保证COD下降值达到预期目标。笔者采用大涡模拟(LES)的方法，在FLUENT平台上，对两种加药方式进行数值模拟，从而对比两种方式下药剂与污水的混合程度。1加药管加药方式及CFD模拟仿真1．1污水管加药模型本文拟通过大涡模拟(LES)方法建立两个模型，针对两种不同的加药方式采用FLUENT软件进行仿真研究，从而对比两种加药方式下药与污水的混合程度。两个模型均采用相同内管径的进水管(内径为1．8m)、加药管(内径为75mm)，污水流速(850m／h)以及加药管内药剂的流速(0．75m／s)·77·