高密度澄清池近年来从欧洲引入国内,是集絮凝、沉淀、浓缩于一体的水处理构筑物,其内部流场变化较其他构筑物复杂。我国对其的研究尚处于起步阶段,因此对不同水力条件下高密度澄清池的研究是十分必要的。 拟以不同规模高密度澄清池为研究对象,基于数值模拟方法对絮凝区的流场和流态特性进行分析,将湍动能k和湍动能耗散率ε作为絮凝评价指标,研究改变导流简直径、搅拌絮凝区长宽比、过水孔洞位置和加入导流板对高密度澄清池絮凝效果的影响规律,从而达到优化高密度澄清池结构尺寸设计参数的目的。 通过对模拟结果进行分析可得,在其他结构参数条件不变的情况下,导流筒直径会影响絮凝作用效果。最优导流简直径与叶轮直径有关,叶轮直径增大,最优导流筒直径随之变大,且导流筒最优直径D与叶轮直径d存在一定的比值关系D/d=1.28~1.4;在高密度澄清池絮凝区加入导流板后,池内水流的湍动能k和湍动能耗散率ε比不加导流板的的高密度澄清池高;改变过水孔洞位置后,发现湍动能k和湍动能耗散率ε随着位置高度的增加而逐渐降低,过水孔洞在最底部时絮凝效果最优;对不同长宽比的搅拌絮凝区模拟可知,长宽比为1∶1的水流紊动强度大于2∶1和3∶2。 本文的研究结论对今后高密度澄清池的工程设计和运行提供了参考价值,具有一定的实际指导意义。