规模化城市污水处理厂沉淀池模拟优化

作     者：郁达伟 孙观来 沈嘉辉 魏源送 吴云生 李中杰 刘冰玉 YU Dawei;SUN Guanlai;SHEN Jiahui;WEI Yuansong;WU Yunsheng;LI Zhongjie;LIUBingyu

作者机构：中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100085 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 中国科学院大学资源与环境学院北京100085 河北工程大学能源与环境工程学院邯郸056038 北控水务(中国)投资有限公司北京100102 

出 版 物：《环境工程学报》 (Chinese Journal of Environmental Engineering)

年 卷 期：2023年第17卷第3期

页      面：731-739页

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52170062) 

主　　题：高效沉淀池 模拟优化 几何构型 污水处理厂 流变性 

摘      要：高效沉淀池广泛应用于市政污水处理厂,其表面负荷是沉淀效率的关键指标。为将实际工程表面负荷稳定提升到12 m·h^(-1),采用计算流体力学方法,模拟优化了高效沉淀池的负荷。结果表明,污泥特性和几何构型的协同关系是提高沉淀池表面负荷的关键。宽下降区、长挡墙有利于提升流场的均匀性,但远端出水堰的污泥流失风险限制了表面负荷提升。优化的挡墙长度、上升区/下降区(1/2.65)之比等几何构型特征,能够减少积泥斗污泥扰动,改善总体流场均匀性,从而将表面负荷提高到11~12 m·h^(-1)。污泥沉淀过程中的流变特性和流动本构认识不足,限制了表面负荷的进一步提升。上述结果提升了高效沉淀池工程负荷,深化了对高效沉淀池流态的认识,亦为污水处理系统的减污降碳协同增效提供运行优化工具及案例参考。