竖流式污泥沉降罐沉降性能的研究

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1、原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者鏊名：盗壶：出釜日期：丑冱匕年上月』L日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中

2、国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：乡锄／摘要采用竖流式污泥沉降罐对污水处理厂产生的含水率高达97％一98％的原污泥进行沉降减水，可以在很小的占地面积上实现污泥大幅减量，大大降低其后续机械脱水所需的能耗。竖流式污泥沉降罐内液流运动非常复杂，单纯依靠实验研究不仅费用高且周期长。本文以某污水处理厂竖流式污泥沉降罐中试装置为研究对象，建立了该沉降罐物理模型与污泥沉降数学模型，采用数值模拟与实验验证的方法，对竖流式污泥沉降罐的沉降陛能进行研究。采用SIMPLEC算法，对沉降罐内部污泥运动规律、湍流结构及污泥颗粒分布状态进行数值模

3、拟，得到了沉降罐内速度场、湍流结构及污泥状态分布状况；在微观领域内揭示了沉降罐内流场的分布规律，分析了流场与污泥沉降性能之间的关系。对不同结构参数和运行参数下的沉降罐流场进行分析，结果表明，在中心管下方安装反射板，污泥颗粒在沉降罐下段中心管环形区域得到较快速均匀扩散，明显提高了沉降罐内污泥沉降效率。针对本文模型，中心管下边缘与反射板之间的垂直距离在130-150mm时，反射板顶锥角在146。左右时，沉降罐内液流具有较低的湍动能，有最优的沉降效果；污泥斗侧壁倾斜角在55-60。之间时，利于污泥斗内污泥层的形成；当结构参数在前述最优范围时，入口流速在0．03m／s以下，沉降罐高度大于等于3．5m时

4、，沉降罐能正常工作，对应的流量即为该沉降罐最大处理能力；污泥颗粒密度增大，沉降罐沉降效率增高。本文的研究方法和结果对竖流式污泥沉降罐的设计具有一定的指导意义。关键词：竖流式污泥沉降罐，数值模拟，沉降性能，沉降效率ABSTRACTVerticalflowsludgesettlingtankhasbeenusedinthesewagetreatmentplanttoreducewaterandsedimenttheoriginalsludgewhosemoisturecontentupto97％．98％．whichCanachievethesubstantialreductionofsludgei

5、naverysmallfootprintandgreatlyreducetherequiredsubsequentmechanicaldehydmtionenergy．111esolid-liquidmovementoftheverticalflowsludgesettlingtankisverycomplex，andrelyingsolelyontheexperimentalstudynotonlythecostishighbutalsothecycleislong．Inthepaper,theverticalflowsedimentationtankinasewagesludgeplant

6、hasbeentakenasaobjectofstudy,establishingthesedimentationtankphysicalmodelandthesludgesettlingmathematicalmodel．andthemethodofnumericalsimulationandexperimentalvalidationhasbeenusedtostudythesettlementperformanceoftheverticalflowsludgesettlingtank．TheSIMPLECalgorithmwasusedtonumericalsimulationtheso

7、lid．1iquidtwo．phaseflowfield、turbulencestructureandthedistributionoftwo．phaseintemalsedimentationtank，whichhasgotthedistributionofthevelocityfield、turbulencestructureandsolid．1iquidtwo．phasestate；reve