周进周出式二沉池流态数值模拟_全荣

工业用水与废水INDUSTRIALWATER＆WASTEWATERVol．42No．3Jun.，2011周进周出式二沉池流态数值模拟全荣（湘潭大学机械工程学院，湖南湘潭411105）周进周出式二沉池是利用进水的能量将水流和污泥带到二次沉淀池的中间，遇到相反方向的力然后折回，清水流入进水口同侧的集水槽，污泥流入二沉池中心底部的回流出口。理想设计流态既有优点，又有不足，优点是水流流动距离长，水力停留时间长，污泥能得到较多的沉降时间，稳定运行情况下分离效果好；缺点是由于水流流动会经过池底污泥浓缩层，当进水量增大时，会导致水流速度增大将已沉降的污泥冲上水面导致出水浑浊，因此不耐水量冲击。叶鼎［1］认为这种流态会带来较高的容积利用率，水力表面负荷也高于传统沉淀池，在保证配水稳定的前提下，可以得到良好的处理效果。金志刚等［2］试验得出周进周出式二沉池处理能力小于同尺寸中心进水周边出水二沉池，且不耐水量冲击。由于二沉池内部水流速度很低，缺乏有效的测量手段，所以到目前，还没有见到有关于此种沉淀池的池内流态的现场试验数据。流体力学数值模拟是解决此类问题的一个很好的方法。马鲁铭等［3］假设流体是理想流体，运用差分法对周边式的二沉池进行了数值模拟，得到二沉摘要：为了研究湘潭市河东污水处理厂周进周出式二沉池的流态，利用改进的RNGk-ε双方程模型，借助FLUENT6．3软件，对不同回流比情况下的周进周出式二沉池流态进行了数值模拟。结果表明：湘潭市河东污水处理厂周进周出式二沉池并不存在短流现象；随着回流比的增大，容积利用率逐渐增大，周进周出式二沉池实际流态基本上能达到设计目的，容积利用率较高但不耐水量冲击。关键词：周进周出式二沉池；回流比；流态；数值模拟中图分类号：X703.3；O242.1文献标识码：A文章编号：%1009－2455（2011）03－0040－04Numericalsimulationofflowpatterninaperipheral-feedandperipheraltakeoffsecondaryclarifierQUANRong（SchoolofMechanicalEngineering,XiangtanUniversity,Xiangtan411105,China）Abstract：Inordertostudytheflowpatterninaperipheral-feedandperipheraltakeoffsecondaryclarifierofHedongwastewatertreatmentplantinXiangtancity,amodifiedRNGk-εtwo-equationmodelwasusedforthenumericalsimulationoftheflowpatternsinthesaidkindofsecondaryclarifierunderdifferentrefluxratioswiththeaidofsoftwareFLUENT6.3.Theresultsshowedthat:shortcircuitdidnotexistintheperipheral-feedandperipheraltakeoffsecondaryclarifierofHedongwastewatertreatmentplantinXiangtancity;withtheincreasingofrefluxratio,volumeavailabilityincreasedgradually.Itcouldbeseenthat,peripheral-feedandperipheraltakeoffsecondaryclarifiercouldmeetthedesignrequirementforflowpattern,andhadhighvolumeavailabilitybutpooranti-shockloadingcapability.Keywords：peripheral-feedandperipheraltakeoffsecondaryclarifier;refluxratio;flowpattern;numericalsimulation收稿日期：2011-02-24；修回日期：2011-04-01!!!!!!!!!!!!!!!!!!技术与经验·40·图1周进周出二沉池简化模型Fig.1Simplifiedmodelofperipheral-feedandperipheraltakeoffsecondaryclarifier4500i=0.0053350出水Q进水Q′=Q（1+R）179525000450回流RQ池内存在死区的结论。顾正平［4］运用理想流体假设和数学模型的一维离散进行数值模拟，得到了同样的结