本文關(guān)鍵詞：計(jì)算流體力學(xué)技術(shù)模擬氣浮池水力特征及其應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：針對南水北調(diào)水特有的低濁高藻水質(zhì)特性,氣浮池工藝已應(yīng)用于部分水廠處理工藝中。但目前氣浮池設(shè)計(jì)多依靠設(shè)計(jì)手冊計(jì)算,在規(guī)范所給參數(shù)范圍內(nèi)取值,并無確切的參數(shù)取值方法。研究提出可將計(jì)算流體力學(xué)(CFD)模擬應(yīng)用于氣浮池設(shè)計(jì),并對平流式氣浮池、逆流式氣浮池、混合流式氣浮池的不同參數(shù)下模型進(jìn)行流態(tài)模擬計(jì)算及后處理,利用氣相流跡圖、氣相體積分布云圖、氣相體積分布曲線等后處理圖形直觀對比池內(nèi)流態(tài)。模型應(yīng)用試驗(yàn)分析也發(fā)現(xiàn),氣浮池去除效果與氣相流態(tài)呈正相關(guān)關(guān)系,故可利用CFD模擬來指導(dǎo)氣浮池設(shè)計(jì),并可對其進(jìn)行優(yōu)化改造。研究首先介紹了CFD模擬所用軟件ICEM CFD 14.5和Fluent 14.5的操作流程,包括模型的計(jì)算與建立、網(wǎng)格的建立及軟件操作。建立流量為0.5 m3/h模型后,利用軟件進(jìn)行模擬計(jì)算,主要研究內(nèi)容分為四個方面：(1)平流式氣浮池的模擬優(yōu)選及其回流溶氣水溶氣壓力優(yōu)化；(2)逆流式氣浮池的模擬優(yōu)選及其回流溶氣水溶氣壓力優(yōu)化；(3)混合流式氣浮池的模擬優(yōu)選及其回流溶氣水溶氣壓力、回流溶氣水回流分配比優(yōu)化。每個研究部分在經(jīng)軟件模擬選擇出較優(yōu)池型后再次利用軟件計(jì)算進(jìn)行優(yōu)化,并建立優(yōu)化后池型,在最優(yōu)條件下進(jìn)行試驗(yàn)。切換新建氣浮池和原有斜管沉淀池條件下進(jìn)行試驗(yàn),驗(yàn)證氣浮池相比于斜管沉淀池的去除率提高情況。研究發(fā)現(xiàn),回流溶氣水采用不同的回流方式時,最適宜的設(shè)計(jì)參數(shù)即設(shè)計(jì)池型不同,最佳流態(tài)的回流溶氣水溶氣壓力也不同。平流式氣浮池采用接觸室上升流速為15 mm/s,分離室分離速度為2.0 mm/s,回流溶氣水溶氣壓力為0.45 MPa時流態(tài)最佳；逆流式氣浮池采用接觸室上升流速為20 mm/s,分離室分離速度為2.5 mm/s,回流溶氣水溶氣壓力為0.40 MPa時流態(tài)最佳；混合流式氣浮池采用接觸室上升流速為10 mm/s,分離室分離速度為1.5 mm/s,回流溶氣水溶氣壓力為0.45 MPa,回流溶氣水分配比1：1時流態(tài)最佳。在最優(yōu)情況下建立裝置進(jìn)行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),無論選用何種回流方式的氣浮池,對濁度、CODMn、 TOC、UV的去除效果均優(yōu)于斜管沉淀池,特別是對濁度的去除方面,有較顯著優(yōu)勢。條件允許時,推薦采用混合流式氣浮池進(jìn)行工藝升級。對玉清水廠氣浮池進(jìn)行模擬運(yùn)行評估,利用模型模擬發(fā)現(xiàn)其沉淀氣浮池氣浮區(qū)部分與平流式氣浮池優(yōu)選結(jié)果相同,但因設(shè)備限制,回流溶氣水溶氣壓力難以達(dá)到0.45 MPa。在穩(wěn)定運(yùn)行時對進(jìn)水、沉淀氣浮池沉淀池出水、氣浮區(qū)出水、未改造平流沉淀池出水進(jìn)行取樣檢測發(fā)現(xiàn),沉淀氣浮池對濁度、氨氮、藻類、葉綠素A的去除效果有顯著優(yōu)勢,但對CODMn的去除優(yōu)勢不大,建議增加投藥量或與其他工藝聯(lián)合來提高對其去除效果。
【關(guān)鍵詞】：計(jì)算流體力學(xué) 溶氣壓力 接觸室上升流速 分離室分離速度
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU991.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 研究背景11-13
• 1.1.1 南水北調(diào)水質(zhì)特點(diǎn)11
• 1.1.2 傳統(tǒng)水處理工藝局限性11-12
• 1.1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2 計(jì)算流體力學(xué)簡介13-20
• 1.2.1 計(jì)算流體力學(xué)概述13-14
• 1.2.2 計(jì)算流體力學(xué)應(yīng)用軟件簡介14-20
• 1.3 研究內(nèi)容及意義20-23
• 1.3.1 課題來源及意義20
• 1.3.2 主要研究內(nèi)容20-22
• 1.3.3 技術(shù)路線22-23
• 第2章 試驗(yàn)方法23-42
• 2.1 試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)方法23-26
• 2.1.1 試驗(yàn)裝置23-25
• 2.1.2 檢測指標(biāo)及方法25-26
• 2.2 軟件操作26-33
• 2.2.1 ICEM CFD 14.5操作流程26-29
• 2.2.2 Fluent 14.5操作流程29-33
• 2.3 模型計(jì)算33-38
• 2.4 網(wǎng)格建立38-42
• 第3章 平流式氣浮池模擬設(shè)計(jì)及優(yōu)化改造42-54
• 3.1 平流式氣浮池計(jì)算流體力學(xué)模擬設(shè)計(jì)42-48
• 3.2 平流式氣浮池模型優(yōu)化48-50
• 3.3 平流式氣浮池模型應(yīng)用50-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第4章 逆流式氣浮池模擬設(shè)計(jì)及優(yōu)化改造54-63
• 4.1 逆流式氣浮池計(jì)算流體力學(xué)模擬設(shè)計(jì)54-58
• 4.2 逆流式氣浮池模型優(yōu)化58-59
• 4.3 逆流式氣浮池模型應(yīng)用59-61
• 4.4 本章小結(jié)61-63
• 第5章 混合流式氣浮池模擬設(shè)計(jì)及優(yōu)化改造63-76
• 5.1 混合流式氣浮池計(jì)算流體力學(xué)模擬設(shè)計(jì)63-69
• 5.2 混合流式氣浮池模型優(yōu)化69-73
• 5.3 混合流式氣浮池模型應(yīng)用73-75
• 5.4 本章小結(jié)75-76
• 第6章 玉清水廠氣浮池模擬評估76-85
• 6.1 玉清水廠改造76-78
• 6.2 玉清水廠氣浮池計(jì)算流體力學(xué)模擬78-81
• 6.3 玉清水廠氣浮池運(yùn)行評估81-84
• 6.4 本章小結(jié)84-85
• 第7章 結(jié)論與建議85-87
• 7.1 結(jié)論85
• 7.2 建議85-87
• 參考文獻(xiàn)87-93
• 致謝93-94
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況94

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 魯金鳳;于興s

本文編號：375512