气浮沉淀工艺运行特性及cfd数值模拟研究-市政工程专业毕业论文

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1、山东建筑大学硕士学位论文题目气浮肮淀工艺运行特性及CFD数值模拟研究国家水体污染控制与治理重大科技专项(2012ZX07404．003．006)计：学位论文68页表格14个插图67幅评阅人：学位论文完成日期：耋指导教师：学院院长：万方数据原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，论文中不合其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得山东建筑大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。学位论文作者签名：里堡建日期20J5，D

2、6．D7学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解山东建筑大学有关保留、使用学位论文的规定，即：山东建筑大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权山东建筑大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它手段保存、汇编学位论文。保密论文在解密后遵守此声明。学位论文作者签名：量垒煎日期导师签名：日期2堂!墨：Q盘!!星万方数据山东建筑大学硕士学位论文摘要本研究针对南水北调通水后山东受水区水源中藻类、浊度和嗅味等水质问题及现有水厂低温低浊和高藻期沉淀池运行效果不稳定等状况，进行了以下研究：(1)气浮与沉淀工艺

3、切换条件静态实验研究。气浮与沉淀工艺参数优化静态实验研究过程中，对两种工艺处理南水北调水的影响因素进行分析，主要包括：混凝剂种类、投药量、混凝条件及回流比。最终确定两种工艺运行较优参数分别为：气浮工艺最佳投药量为5mg／L(PAFC，以A13+计)，一级絮凝速度梯度(G1)为63s～，二级絮凝速度梯度(G2)27s～，反应时间为8min，回流比选用10％；沉淀工艺较优投药量为6mg／L(PAFC，以A13+计)，Gl为50s～，G2为22s一，反应时间为15min。气浮与沉淀工艺切换条件静态实验研究过程中，对比两种工艺对不同浊度区间的原水的处理效果后得出：原水浊度大于80NTU，气浮出

4、水浊度急剧增高，气浮工艺不再适用，建议运行沉淀工艺；原水浊度小于10NTU，气浮效果优于沉淀，建议运行气浮工艺。(2)气浮与沉淀工艺处理低浊高藻水试验对比。分别采用气浮与沉淀工艺处理低浊高藻水，考察两种工艺对浊度、CODMn、UV254、TOC、颗粒物及嗅味物质等的去除情况，对比发现：气浮工艺净水效果优于沉淀工艺，对浊度、颗粒数、CODM”UV254、TOC、藻类和叶绿素a的去除率分别比沉淀工艺高5％、5．2％、7．8％、2．0％、3．4％、11．4％和11．5％。(3)沉淀．气浮组合工艺处理低浊高藻水试验研究。考察沉淀．气浮组合工艺处理低浊高藻水的运行特性及净水效果，研究表明：组合工

5、艺可在投药量较少、水处理负荷较大、能耗较小的条件下，达到较好的净水效果。相比于单独的气浮和沉淀工艺，沉淀．气浮组合工艺对浊度的去除率分别提高了2％和5％，对颗粒数的去除率分别提高了4％和7％，出水中有机物含量降低，对藻类的平均去除率可达96％，同时可有效去除水中的嗅味物质。(4)气浮池与沉淀池CFD数值模拟研究。采用Fluent软件对斜管沉淀池进行数值模拟发现，沉淀池进、出水口形式会对沉淀池中流场造成影响，采用穿孔花墙布水，进水流速较圆管进水小，水流能量低，可减轻回流现象。采用溢流堰出水方式，可在相同的处理负荷下，减小沉淀池出水抽吸作用，控制水流回转现象，减少清水区水流紊动程度，水流条

6、件好。颗粒在沉淀池中沉降遵循斯托克斯定律，固体颗粒的尺寸大于80岫时，在沉淀池中可以100％的去除。而当固体颗粒尺寸为509m时，部分颗粒万方数据山东建筑大学硕士学位论文从出口逃逸，沉淀效率降低。颗粒尺寸为209m时，只有少部分颗粒能够沉降，沉淀效率较低。采用Fluent软件对平流式气浮池进行数值模拟发现，随着气浮池进水流量的减少，气浮池内水流流态逐渐变好，回流现象减弱或消失，综合考虑处理效果以及水处理能力，气浮池进水流量宣用0．5m3／h：随着溶气压力的增大，气浮池中的气水比随之增大，但增大程度逐渐变缓，当气水比增大到一定程度以后，释放的微气泡量可均布气浮池接触区和分离区，满足气浮工

7、艺对气泡量的要求。关键词：气浮工艺，切换条件，沉淀．气浮组合工艺，低浊高藻水，CFD数值模拟万方数据山东建筑大学硕士学位论文StudyontheOperationCharacteristicsandtheCFDNumericalSimulationofDAF／PrecipitationProcessesWangAnshuang(MunicipalEngineering)DirectedbyProfessorLiMeiABSTRACTAsfort