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程的重要環(huán)節(jié)，提高其功效有助于保證出水質量、提高處理效率。然而，二次沉淀池運行規(guī)律的時變性、非線性和復雜性，使得人們無法在實際操作中對其運行規(guī)律得到全面的認識，為此，本研究開展了對該類沉淀池數(shù)學模型的研究，運用模型的手段來了解沉淀池內部規(guī)律，以更好地指導實際中的沉淀池設計和操作。 本研究首先探討了二次沉淀池內部污泥的沉降規(guī)律，在傳統(tǒng)沉降模型研究的基礎上，建立了一個新的沉降模型。在該模型中我們將污泥沉降速率

2、表達為攪拌污泥統(tǒng)計指數(shù)的函數(shù)，由于污泥容積指數(shù)的易于測取，這使得新模型更易于實際應用。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；同時新模型相對于沉降速率雙指數(shù)模型相比，具有參數(shù)少的優(yōu)點。但新模型還需在實際應用中經(jīng)過不同類型污泥沉降的檢驗才能普及推廣。 其次，本研究建立了考慮反硝化作用的一維沉淀池模型，這使得我們對二次沉淀池的認識更為加深。本研究引入活性污泥模型表達二次沉淀池內的反硝化反應情

3、況，并采用化學計量學表達式對反硝化反應進行定量描述；進一步細化了對二次沉淀池內多種組分的變化的描述。此外，通過實例驗證分析表明了本模型對沉淀池內污泥分布描述的有效性、精確性，對二次沉淀池的優(yōu)化設計和運行控制具有潛在的價值。但本模型設計了較多的參數(shù)，相信進一步加強多模型參數(shù)的研究將會使本模型更為精確。 再次，本研究借助商業(yè)計算流體力學軟件FLUENT分析了二次沉淀池的內部構造和水動力學因素。在二次沉淀池研究領域應用計算流體力學軟

4、件具有廣闊的前景，本研究分析了典型計算流體力學軟件的特點，初步認識了這些軟件的應用范圍。此外，通過FLUENT軟件的模擬對二次沉淀池內部構造進行了優(yōu)化，模擬結果表明在沉淀池內合理增設擋板是有益的。最終結果證明通過計算流體力學軟件能夠較為便捷地指導實際工作，并且起到了節(jié)省資金和時間的功效。 最后，本研究開展了二次沉淀池的二維模型研究，并通過有限元方法對模型進行求解。在二次沉淀池內液—固混合相的存在使得我們的模型具有高度的非線形和