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水流对混凝沉淀影响研究

詹咏  
【摘要】: 往复隔板絮凝池因水流结构的影响,延长了絮凝时间,增添了絮凝池容积, 严重影响了出水效果。为了解决这些问题,而又要降低改造成本,保持原有絮 凝池流程简单实用的优点,需对这种水力絮凝池进行研究。通过现场小试与中 试,提出将絮凝池廊道拐弯角设计成圆弧形的改进方案。通过与传统往复隔板 絮凝池混凝沉淀效果的对比实验可知改进后的絮凝池能量损失明显减少,反应 时间也相应缩短,矾花性状大为改善,出水浊度明显降低。由于平流沉淀池是 最直接影响絮凝池流场及混凝沉淀过程的设备,因此,本文对影响平流沉淀池 水流结构的最主要因素—异重流的运动特性进行了现场中试研究。此外,由于 絮凝池中流场的复杂性,为了进一步了解改进前后的絮凝池水流结构,本文进 行了室内实验,采用粒子图象测速技术,对不同方案絮凝池中水流涡漩运动进 行了研究;同时建立了二维水流数学模型,对絮凝池流场进行了模拟,并与絮 凝池的现场实验及室内实验结果进行了比较。本文的主要研究工作可归纳为: 1、通过混凝沉淀、最佳水力条件测定等现场小试研究,对混凝沉淀过程的 机理及动力过程等问题进行了研究分析。 2、通过往复隔板絮凝池的模型实验,对所存在的问题提出了改进方案,并 以硫酸铝作为混凝剂,根据混凝剂最佳投量的研究成果,对不同工况下两种方 案的混凝沉淀效果进行了研究。 3、根据水厂实际进水量及原水水质等实际情况,用硫酸铝作混凝剂,PAM 作助凝剂,以改进后的絮凝池为实验对象,并以沉淀池出水处的水质浊度作为 混凝沉淀效果的评价指标,建立了进水流量、原水浊度、出水浊度、助凝剂与 混凝剂用量的数学模型。 4、对影响混凝沉淀效果最大的水流因素—平流沉淀池中异重流的形成原因 进行了讨论,对其流场进行了分析,并对不同方案混凝沉淀效果进行了比较, 同时,就减弱异重流的条件进行了讨论。 5、由于往复隔板絮凝池廊道狭窄、絮凝池拐弯水流结构复杂,致使整个流 场的量测十分困难。本文应用先进的PIV技术,建立了研究往复隔板絮凝池水 流结构的室内测试系统。 6、对往复隔板絮凝池拐弯处水流涡漩运动进行了研究,使用量测系统软件, 内名芍自要 对不同工况下水流涡瞒动进行了颁。 7、为了獭整个流场,并对现场实贼室内测试结果进行检测,本文啦 了适于往复隔板絮凝池的二维水流数学模型,应用该模型对絮凝池的流场进行 了模拟,将计算潍与絮凝池模型实醚果以贩用PIV技术所得室内测试结 果进行了比较,结果比较吻合。


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