污水處理廠二次沉淀池模型研究.pdf

1、二次沉淀池是污水處理過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，提高其功效有助于保證出水質(zhì)量、提高處理效率。然而，二次沉淀池運(yùn)行規(guī)律的時(shí)變性、非線性和復(fù)雜性，使得人們無(wú)法在實(shí)際操作中對(duì)其運(yùn)行規(guī)律得到全面的認(rèn)識(shí)，為此，本研究開(kāi)展了對(duì)該類(lèi)沉淀池?cái)?shù)學(xué)模型的研究，運(yùn)用模型的手段來(lái)了解沉淀池內(nèi)部規(guī)律，以更好地指導(dǎo)實(shí)際中的沉淀池設(shè)計(jì)和操作。 本研究首先探討了二次沉淀池內(nèi)部污泥的沉降規(guī)律，在傳統(tǒng)沉降模型研究的基礎(chǔ)上，建立了一個(gè)新的沉降模型。在該模型中我們將污泥沉降速率

2、表達(dá)為攪拌污泥統(tǒng)計(jì)指數(shù)的函數(shù)，由于污泥容積指數(shù)的易于測(cè)取，這使得新模型更易于實(shí)際應(yīng)用。此外，新模型沉降速率單指數(shù)模型相比，具有能清晰描述污泥低濃度區(qū)域沉降規(guī)律的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)新模型相對(duì)于沉降速率雙指數(shù)模型相比，具有參數(shù)少的優(yōu)點(diǎn)。但新模型還需在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)過(guò)不同類(lèi)型污泥沉降的檢驗(yàn)才能普及推廣。 其次，本研究建立了考慮反硝化作用的一維沉淀池模型，這使得我們對(duì)二次沉淀池的認(rèn)識(shí)更為加深。本研究引入活性污泥模型表達(dá)二次沉淀池內(nèi)的反硝化反應(yīng)情

3、況，并采用化學(xué)計(jì)量學(xué)表達(dá)式對(duì)反硝化反應(yīng)進(jìn)行定量描述；進(jìn)一步細(xì)化了對(duì)二次沉淀池內(nèi)多種組分的變化的描述。此外，通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證分析表明了本模型對(duì)沉淀池內(nèi)污泥分布描述的有效性、精確性，對(duì)二次沉淀池的優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)行控制具有潛在的價(jià)值。但本模型設(shè)計(jì)了較多的參數(shù)，相信進(jìn)一步加強(qiáng)多模型參數(shù)的研究將會(huì)使本模型更為精確。 再次，本研究借助商業(yè)計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT分析了二次沉淀池的內(nèi)部構(gòu)造和水動(dòng)力學(xué)因素。在二次沉淀池研究領(lǐng)域應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)軟

4、件具有廣闊的前景，本研究分析了典型計(jì)算流體力學(xué)軟件的特點(diǎn)，初步認(rèn)識(shí)了這些軟件的應(yīng)用范圍。此外，通過(guò)FLUENT軟件的模擬對(duì)二次沉淀池內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行了優(yōu)化，模擬結(jié)果表明在沉淀池內(nèi)合理增設(shè)擋板是有益的。最終結(jié)果證明通過(guò)計(jì)算流體力學(xué)軟件能夠較為便捷地指導(dǎo)實(shí)際工作，并且起到了節(jié)省資金和時(shí)間的功效。 最后，本研究開(kāi)展了二次沉淀池的二維模型研究，并通過(guò)有限元方法對(duì)模型進(jìn)行求解。在二次沉淀池內(nèi)液—固混合相的存在使得我們的模型具有高度的非線形和