發(fā)布時間：2018-03-24 07:30

  本文選題：氧化溝　切入點：水解酸化池　出處：《清華大學》2015年碩士論文

【摘要】：工農業(yè)發(fā)展給人類生活生產帶來了極大便捷,同時也引發(fā)了一系列污染問題,如水污染、空氣污染等。近年來,為了保護水資源、防治水污染,污水處理工程技術得到快速發(fā)展,氧化溝工藝與水解酸化工藝因其便捷、高效、實用等優(yōu)勢而被廣泛應用。污水處理過程中,反應器內的流體運動直接影響混合效果,因此,深入研究污水處理反應器內的流場特性對提高污水處理效率具有重要意義。在這一背景下,本文針對氧化溝及水解酸化池污水反應器,應用Gambit軟件建立幾何模型,并用Fluent軟件進行數(shù)值模擬,計算污水處理器內部的流場及污泥濃度場,確定了污泥沉積區(qū)與漂浮區(qū)。主要研究方法與結論如下:針對氧化溝的結構特點,運用計算流體力學知識,采用標準k??紊流模型,建立了三維數(shù)學模型并進行了計算。首先,對一組轉盤在清水中運行的情況進行數(shù)值模擬,將得到的流速模擬值與試驗實測值進行對比分析。結果表明,模擬值與實測值吻合較好,能夠反映出氧化溝內的流場特性,驗證了所建立的數(shù)值模型具有較高的準確性�；谏鲜瞿Ｐ�,根據(jù)轉盤個數(shù)、水中是否有污泥進行了數(shù)值模擬,研究氧化溝內的流場分布以及污泥濃度分布,分析水中污泥的混合狀態(tài),由此確定氧化溝內容易出現(xiàn)污泥沉積或者漂浮的區(qū)域。比較一組轉盤和兩組轉盤運行情況,當兩組轉盤同時運行時,氧化溝中流速較大,水流循環(huán)加快,水中污泥混合效果更好。另一方面,對于水解酸化工藝,本文結合吉林省某污水處理廠的水解酸化池進行了研究。該池由于攪拌機受到腐蝕損壞,池內污泥淤積嚴重。文中對原有蛇形水解酸化池的流場及污泥淤積進行了數(shù)值模擬,并用現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)進行了驗證;同時,對其改造方案——升流式水解酸化池進行了污泥運動模擬。計算結果表明,升流式水解酸化池能夠滿足水解酸化工藝要求,充分提高污水處理效果。上述兩方面的數(shù)值計算結果表明,針對氧化溝及水解酸化池建立的數(shù)值模型,能較好地反映內部流場特性及污泥分布,為其設計運行提供科學依據(jù)。同時,本文研究表明數(shù)值計算能夠有效模擬污水反應器的流體力學特性,對于相關反應器的設計、運行、優(yōu)化等環(huán)節(jié)具有一定的指導意義。
[Abstract]:The development of industry and agriculture has brought great convenience to human life and production, but also caused a series of pollution problems, such as water pollution, air pollution, etc. In recent years, in order to protect water resources and prevent water pollution, Wastewater treatment engineering technology has been developed rapidly, oxidation ditch process and hydrolytic acidification process have been widely used because of their advantages such as convenience, efficiency, practicality, etc. In the process of sewage treatment, the fluid movement in the reactor directly affects the mixing effect. It is important to study the characteristics of flow field in sewage treatment reactor to improve the efficiency of wastewater treatment. Under this background, the geometric model of wastewater treatment reactor in oxidation ditch and hydrolytic acidification tank is established by using Gambit software. The flow field and sludge concentration field in the sewage processor were calculated by using Fluent software. The sludge deposition area and the floating zone were determined. The main research methods and conclusions are as follows: according to the structural characteristics of oxidation ditch, Use computational fluid mechanics knowledge, adopt standard k? ? In the turbulent model, a three-dimensional mathematical model is established and calculated. Firstly, a group of rotating discs running in clear water are numerically simulated, and the simulated velocity values are compared with the experimental measured values. The results show that, The simulated values are in good agreement with the measured values, which can reflect the characteristics of the flow field in the oxidation ditch, and verify the accuracy of the established numerical model. Based on the above model, and according to the number of turntable, whether there is sludge in the water is numerically simulated. The flow field distribution and sludge concentration distribution in oxidation ditch were studied, and the mixed state of sludge in water was analyzed. When the two sets of turntables are running simultaneously, the flow rate in the oxidation ditch is higher, the flow cycle is faster, and the sludge mixing effect in the water is better. On the other hand, for the hydrolytic acidification process, In this paper, the hydrolytic acidification tank of a sewage treatment plant in Jilin Province was studied. The sludge deposition in the tank was serious due to the corrosion damage of the mixer. The flow field and sludge deposition of the original serpentine hydrolytic acidification pond were numerically simulated in this paper. At the same time, the sludge motion of up-flow hydrolysis acidification tank was simulated. The result shows that the up-flow hydrolysis acidification tank can meet the requirements of hydrolytic acidification process. The numerical results from the above two aspects show that the numerical model for oxidation ditch and hydrolytic acidification tank can well reflect the characteristics of internal flow field and sludge distribution. At the same time, the numerical calculation can effectively simulate the hydrodynamic characteristics of the wastewater reactor, which has certain guiding significance for the design, operation and optimization of the relevant reactors.
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X703

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 郭昌梓;程飛;陳雪梅;;氧化溝的優(yōu)缺點及發(fā)展應用型式[J];安徽農業(yè)科學;2011年23期

2 張愛華;一體化氧化溝技術應用實例[J];環(huán)境保護;2000年06期

3 鄧榮森,李偉民,王濤,潘江浚;從運行方式看氧化溝技術的發(fā)展[J];給水排水;2000年03期

4 徐傳海,黃海林;牛口峪奧伯爾氧化溝運行分析[J];石化技術;2000年04期

5 張宗才,張新申,張銘讓;氧化溝水力學分析及流場計算[J];中國皮革;2004年11期

6 苗洪波,梁玉祥,易美桂,付兵;幾種氧化溝工藝的比較分析[J];四川化工;2004年06期

7 石超,康建雄,熊向陽;氧化溝工藝處理火車站廢水的運行與調試[J];安全與環(huán)境工程;2005年03期

8 倪春雨;高富麗;楊云龍;;工程中常用的幾種氧化溝及其發(fā)展[J];科技情報開發(fā)與經濟;2007年01期

9 鄧榮森;張新穎;王濤;肖海文;;氧化溝工藝的技術經濟評估[J];中國給水排水;2007年16期

10 楊星宇;孟凡麗;;新一代一體化氧化溝處理城鎮(zhèn)污水技術研究[J];環(huán)�？萍�;2008年04期

相關會議論文 前10條

1 周文漢;李心君;;污水處理氧化溝設計評述[A];中國土木工程學會給水排水學會排水委員會第二屆第一次年會論文集[C];1991年

2 陳立;;奧貝爾氧化溝的特性分析與理論探討[A];第四屆全國給水排水青年學術年會論文集[C];2000年

3 吳昊;楊傳文;;談氧化溝工藝的優(yōu)缺點[A];中國土木工程學會水工業(yè)分會第四屆理事會第一次會議論文集[C];2002年

4 趙傳周;李帥軍;;淺談氧化溝工藝特點與動力控制[A];河南省建筑業(yè)行業(yè)優(yōu)秀論文集(2008)[C];2008年

5 陳立;張悅;;奧貝爾氧化溝的特性分析與理論探討[A];土木工程與高新技術——中國土木工程學會第十屆年會論文集[C];2002年

6 顏秀勤;;淺析奧貝爾氧化溝溶解氧的分布與能耗的節(jié)省[A];第四屆全國給水排水青年學術年會論文集[C];2000年

7 區(qū)岳州;;微曝氧化溝污水處理工藝研究[A];中國水污染防治技術裝備論文集（第八期）[C];2002年

8 張曉琳;;氧化溝污水處理技術及其在工程中的應用[A];中國鐵道學會環(huán)境保護委員會2005年年會論文集[C];2005年

9 于靜潔;孫力平;袁忠偉;王少坡;;改進型氧化溝處理城市生活污水的脫氮除磷效能與水力特性的試驗研究[A];2008年全國給水排水技術交流會暨全國水網(wǎng)理事會換屆大會論文集[C];2008年

10 張賢彬;張浦平;;中小城市(城鎮(zhèn))高效經濟的污水處理新技術——一體化氧化溝處理城市污水的生產實踐[A];四川省環(huán)境科學學會2003年學術年會論文集[C];2003年

相關重要報紙文章 前10條

1 本報記者 盧 俊 通訊員 楊曉寶;國禎環(huán)保建國內最大 氧化溝工藝成套設備生產基地[N];中國工業(yè)報;2005年

2 鐘國明　特約記者 何青松;引進氧化溝工藝日處理污水3.5萬噸[N];四川科技報;2010年

3 通訊員 趙武強;銅梁生物技術處理城市污水[N];人民長江報;2007年

4 羅開林邋段艦;新型氧化溝工藝去除氮磷有招數(shù)[N];中國環(huán)境報;2007年

5 劉群 張宇 趙娜;微曝氧化溝工藝提升城市污水處理水平[N];中國環(huán)境報;2005年

6 李杰;新型氧化溝工藝專除氮磷[N];中國化工報;2007年

7 本報記者 劉群 特約記者 張宇 趙娜;氧化溝工藝提升城市污水處理水平[N];中國化工報;2005年

8 記者 黃亮斌;氧化溝＋微濾膜污水凈化節(jié)省投資1／3[N];中國環(huán)境報;2004年

9 記者 田遠進 通訊員 寧桂忠;我市一水專項技術課題通過國家立項論證[N];桂林日報;2008年

10 本報記者 彭芳 實習生 吳敏蓮;城市污水如何“脫胎換骨”[N];北海日報;2009年

相關博士學位論文 前10條

1 楊亞紅;微孔曝氣變速氧化溝處理城市污水技術研究[D];西安建筑科技大學;2014年

2 夏嵐;卡魯塞爾氧化溝同步脫氮除磷研究[D];中國礦業(yè)大學（北京）;2010年

3 許丹宇;卡魯塞爾氧化溝液固兩相湍流與生物反應動力學研究[D];重慶大學;2008年

4 王淦;氧化溝污水廠關鍵設備及技術研究[D];北京工業(yè)大學;2013年

5 楊躍;三溝式氧化溝工藝數(shù)值模擬與優(yōu)化運行研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

6 楊曉;基于節(jié)能減排的改良型氧化溝流場優(yōu)化與污泥制備建材的探索[D];華中科技大學;2010年

7 劉艷臣;Carrousel氧化溝單溝脫氮優(yōu)化條件及其控制策略研究[D];清華大學;2008年

8 高守有;Orbal氧化溝強化生物脫氮的中試研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年

9 李柏林;A/A/O氧化溝工藝強化脫氮調控技術研究[D];重慶大學;2012年

10 楊文娟;活性污泥數(shù)學模型ASM1及ASM3在MBR和DE型氧化溝中的應用研究[D];長安大學;2008年

相關碩士學位論文 前10條

1 尚應奇;深溝轉刷型一體化氧化溝水力特性試驗研究[D];西南交通大學;2004年

2 石雯琴;城鎮(zhèn)污水處理廠A/0工藝與三槽式氧化溝工藝比較研究[D];復旦大學;2013年

3 張磊;改良型Carrousel氧化溝工藝運行優(yōu)化研究[D];河北工程大學;2015年

4 趙曉龍;小城鎮(zhèn)污水廠氧化溝升級改造技術研究[D];重慶大學;2015年

5 賀玉萍;復合型氧化溝處理城市污水的除磷途徑探討[D];重慶大學;2015年

6 任艷龍;復合式氧化溝—菌藻共生系統(tǒng)脫氮性能的試驗研究[D];重慶大學;2015年

7 鮑軍;氧化溝及水解酸化池數(shù)值模擬研究[D];清華大學;2015年

8 況力;一體化奧貝爾氧化溝在工程實際中的應用[D];重慶大學;2005年

9 孫偉民;一體化氧化溝的生產性試驗研究[D];西安建筑科技大學;2004年

10 黃遠明;復合流氧化溝處理城市污水研究[D];安徽建筑工業(yè)學院;2012年

，

本文編號：1657335