污水土地凈化系統(tǒng)流態(tài)優(yōu)化研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、污水土地凈化系統(tǒng)的水力特性直接影響其污染物處理效果,這種影響主要由停留時間不同造成。研究污水土地處理系統(tǒng)的水力特性,可以了解土地處理的停留時間分布(RTD),為設計參數(shù)的選擇及結構優(yōu)化提供依據(jù)。
  以RTD理論為基礎,利用示蹤應答技術對反應器中水流的狀態(tài)進行分析。研究了不同布水和集水管網(wǎng)鋪設程度、承托層和表面水層、填料層填料粒徑對流態(tài)的影響。同時使用計算流體力學(Computational Fluid Dynamics,CFD)

2、軟件Fluent對反應器中水流的流動方式進行模擬,將結果和示蹤劑流態(tài)試驗結論進行互補分析,并優(yōu)化反應器結構。
  研究表明,采用羅丹明B作為示蹤劑進行流態(tài)試驗結果比NaCl具有更好的重現(xiàn)性、更加準確。使用常規(guī)試驗RTD分析和CFD模擬共同發(fā)現(xiàn)驗證,由于在整個水平過水斷面上承托層的布水作用及集水層的集水作用,系統(tǒng)采用不同管網(wǎng)鋪設程度的布水和集水方式對流態(tài)的影響不大,體積效率均在90%以上。采用全管網(wǎng)布水與集水時,集水層及承托層對流態(tài)

3、的影響也不顯著:集水層使無效體積中滯留區(qū)所占的比例略有增加,軸向擴散系數(shù)依然接近低等擴散程度;承托層的增設對流態(tài)改變很小。管網(wǎng)鋪設為半管網(wǎng)時,集水層的集水作用及承托層的布水作用可以增加反應器體積效率,并且集水層改變了水流流動的方式、消除了短流及大部分的滯留區(qū);承托層減小了死區(qū)所占的比例,增加了體積效率。使用正交分析發(fā)現(xiàn),各因素對體積效率的影響程度順序為:承托層>集水層>管網(wǎng)。經(jīng)優(yōu)化,“半管網(wǎng)-有集水層-有承托層”反應器的體積效率最高,流

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