合理地選定和優(yōu)化混凝工藝,不僅會提高出水水質,還能達到節(jié)能、節(jié)藥及降低運行費用的目的。往復式隔板絮凝池是依靠水流在廊道間的往返流動,使顆粒碰撞聚集。實際運行資料表明,有些絮凝池在運行過程中絮凝效果不佳,致使后續(xù)工藝的出水水質遠低于設計水平。國內外常用的方法是將CFD 模型應用到絮凝過程中,并已經證明CFD對絮凝模擬的實用有效性。通過絮凝動力學的研究,得到了絮凝中重要參數速度梯度值(G值)隨時間的變化規(guī)律,并將CFD模型應用到往復式隔板絮凝池的設計過程中,通過流體力學軟件FLUENT的數值模擬,得到了往復式隔板絮凝池內部水流的狀態(tài)和內部的流場,并對模擬結果進行了深入的分析,定性分析水流狀態(tài)對絮凝處理效果的影響。
好的絮凝效果不僅需要大量的顆粒碰撞,還需要控制顆粒進行合理有效的碰撞,使顆粒聚集起來。速度梯度是絮凝過程中常用的控制動力學因素。根據絮凝動力學理論得知,絮凝過程中的速度梯度值是逐漸減小的;而且開始時刻的速度梯度值要求能與混合階段銜接上,所以一般要求較大。這時的絮凝也要求接觸和碰撞,但是由微渦旋理論可知要求的水力半徑要適合于自身的直徑,才能發(fā)生有效碰撞。理論上,攪拌強度越大,速度梯度越大,相互接觸碰撞的機會越多。但攪拌強度大(G值大),水流的剪切力就大,松散的絮體受到水流剪切會二次斷開成為小絮體。因此要求攪拌的強度(也就是速度梯度)隨著絮凝的進行而逐漸變小。整個混凝的過程中,G值是遞減的。但是速度梯度遞減規(guī)律,國內外的還沒有定論。
在往復式折板后面能夠形成渦旋,伴隨著顆粒粒徑在增加,渦旋的尺度由小變大,符合絮凝動力學規(guī)律;通過比較得出,圓弧形渠道絮凝池的湍流強度變化緩慢,分布更加均勻合理,不僅能夠滿足絮凝前期較大湍流強度的需要,也能滿足絮凝后期顆粒碰撞的湍流強度,證明圓弧轉彎渠道形比矩形轉彎渠道有更好的絮凝效果。
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