影响研究
崔丽娜，王 军
（合肥工业大学 土木与水利工程学，安徽 合肥 230009）
摘 要：通过改变穿孔旋流絮凝池中污泥斗的高度和絮凝池的尺寸，利用CFD数值模拟的方法对絮凝池内部的流场和流态的特性进行分析研究，以涡旋速度梯度G0、湍动能k和湍动能耗散率Ɛ作为絮凝评价指标，分析研究污泥斗高度对絮凝水力条件的影响效果、絮凝池最优污泥斗高度和处理规模之间的关系。将数值模拟的结果和有关规范和设计手册的参数进行对比，发现利用数值模拟得到的污泥斗高度最优值比给排水设计手册中提供的污泥斗高度参考值低10cm，为实际工程的设计运行提供了良好的理论依据。
关键词：穿孔旋流絮凝池；数值模拟；污泥斗高度；涡旋速度梯度；湍动能耗散率
随着水资源紧缺的加剧以及人们对饮用水水质要求的不断增加，如何提高中小型水厂的处理效果逐渐受到人们的重视。穿孔旋流絮凝池结构简单、造价较低、施工方便，适用于规模较小的农村水厂，但穿孔旋流絮凝池的絮凝效果易受水量变化的影响。在絮凝池相关设计规范中对穿孔旋流絮凝池设计参数的规定较少，只在文献[8]中提供了五种不同规模穿孔旋流絮凝池设计参数的参考值。穿孔旋流絮凝池过水孔洞的位置、污泥斗高度等参数依靠设计者的经验取定，这种方式易造成参数选取的随意性，不能提高实际工程中絮凝池的运行效果。近年来许多学者通过CFD数值模拟的方法对穿孔旋流絮凝池进行了研究。丁美兰用速度场和湍动能耗散率作为絮凝效果评价指标，通过模拟发现将穿孔旋流絮凝池竖井末尾直角设计成圆弧形状时絮凝效果最好,并利用Fr相似理论，对絮凝过程进行了实验，验证了数值模拟结果的正确性[1]。薛英文等通过对穿孔旋流絮凝池进行数值模拟发现，当过水孔洞为高宽比为2:1的矩形断面时絮凝水力条件最好，并依照Fr相似理论，设计连续流实验对絮凝过程进行了验证[2]。Samaras K.，Lai Yanping等也利用CFD的方法对絮凝过程进行了研究[3][4]。数值模拟方法为实际工程的优化提供了一种新途径。
详见：中国给水排水2019年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会（第十届） 论文集
