二沉池动态仿真模型研究

建立了二沉池的一维动态模型,同时定义偏差函数作为模型参数校核的目标函数,并对某污水厂二沉池进行动态仿真的模拟.通过对模拟数据和实际运行数据的对比,验证了二沉池模拟的合理性以及参数校核方法的有效性.     

用凝聚法处理城市污水厂二沉池出水

本研究采用硫酸铝和聚合铝对城市污水厂二沉池出水进行凝聚处理。探讨了用凝聚法处理二沉池出水的特点和基本机理，提出了用二段法进行处理的方法，且比较了二段法与普通凝聚法的优劣。     

二沉池出水的电化学消毒试验研究

对德国威斯巴登城市污水处理厂和上海石化股份公司水质净化厂二沉池出水分别进行了电化学消毒试验。试验结果表明,用电化学方法对威斯巴登城市污水处理厂和上海石化股份公司水质净化厂二沉池出水进行消毒是可行的,消毒效果好,耗电少,杀菌率随电流、处理时间的增加而提高。     

城市污水处理厂二沉池出水曝气混合絮凝的研究

在污水处理厂实验室,对二沉池出口污水进行了曝气和机械2种方式的混合絮凝对比试验。研究结果表明,对于同一水质,在相同的投药量下,曝气混凝沉淀后的水质明显优于机械混凝沉淀后的水质,各项水质指标的去除率分别提高：BOD₅ 6%～9%,COD 4%～6%,NH₃-N 6%～9%,TP 15%～24%,SS 8%～18%。     

二沉池出水有机物表征及膜污染机理分析

采用树脂分级将二沉池出水有机物(effluent organic matter, EfOM)根据官能团分类,采用红外光谱、荧光光谱、排阻色谱等多种表征方式对EfOM及其分级组成的化学组成进行分析。考察了EfOM及其分级组成的膜通量随时间的变化曲线,研究了二沉池出水主要的膜污染组分以及膜污染模型机理。结果表明,憎水性有机物组分(hydrophobic, HPO)主要为芳香烃类有机酸,胶体有机物组分(organic colloidal, OC)主要为蛋白质类有机物,过渡亲水性有机物组分(transphilic,TPI)主要是有机酸和多糖。膜污染严重程度依次为OCEfOMHPOTPI,在过滤初期,OC和EfOM中的大分子有机物会快速堵塞膜孔并引起膜通量的剧烈下降。另外,OC和TPI组分会与膜表面发生相互作用,导致不可逆膜污染偏高。对于实际水体EfOM及其各分级组分,滤饼层过滤是超滤后期主要膜污染机理,超滤实验初期的膜污染可能是多种膜污染机理共同作用的结果。研究识别了EfOM的主要污染成分和主要膜污染机理,为超滤工艺深度处理二沉池出水提供了理论指导。     

三维数值模拟在水力澄清池中的应用

采用了标准的κ-ε紊流模型方程组及有限体积法，对某工厂水力澄清池的流速场和压强场进行了三维数值模拟．并用实际运行情况对数学模型和计算方法进行了验证，计算结果与实际情况吻合良好，说明用数学模型模拟水力澄清池的流速场和压强场是确实有效可行的。     

简化一维水质模型在突发水污染事故模拟预测中的应用

传统水质模拟预测模型对突发水污染事故事发地的水文、水下地形等资料要求较高,在缺乏相应资料时会影响对水污染事故的可靠预测和预警。为解决问题,亟需建立在应急条件下能快速预测预警的简化水质模型。以传统一维水质模型为基础,通过人工测量河流沿程流速,自动插值获得流场以替代模型中对流场的求解,再求解一维对流扩散方程,以此获得简化的一维水质模拟预测模型。模拟计算结果表明,相对于传统水质模型,简化后一维水质预警模型可快速准确地预测突发水污染事故后污染态势。     

两相厌氧在浆粕废水处理工程中的应用

浆粕废水组分较为复杂，废水治理具有一定的技术难度，采用两相厌氧、间歇式活性污泥法和物化处理组合工艺可以取得较好的效果。生产运行表明：两相厌氧工艺对CODCr、BOD5的去除效率分别达67%～78％，和82％～87％，生物水解使挥发酸提高了2．3～3．4倍。根据水质和水量的变化情况，及时调整其操作参数可使水解池维持良好的运行状态。     

活性污泥法在工业废水处理中的应用进展

根据国外众多学者的研究成果，本文介绍了活性污泥法对食品加工、造纸、含金属、含酚、煤炭加工业、垃圾渗滤、化工、农药等废水的处理能力，应用范围及其在运行管理中应注意的有关事项。     

WEST仿真软件在污水处理中的应用研究

介绍了活性污泥系统仿真软件WEST的模型机理及其建模的过程,通过实例分析了WEST软件在无锡城北污水处理厂中模拟应用,结果表明,模拟值能较好地反映污水处理厂实际运行状况,并分析讨论了模拟过程中应注意的几点事项.     

初沉池对污水中无机悬浮固体的影响

随着生物除磷脱氮工艺的大量使用,初沉池的设置和取消一直在学术和工程界存在争议。以重庆市某污水厂为对象,从对无机悬浮固体(ISS)、COD和TN去除效果的角度探讨了初沉池在污水处理系统的重要性。研究结果表明,在合流制排水体制下,该污水厂进水污染物浓度非常高,COD、SS和ISS的平均浓度分别为560、1 100和780 mg/L;初沉池对COD、SS和ISS的去除率分别为61%、78%和85%,对ISS的去除率比COD高20%左右;污水经过初沉池沉淀之后,ISS/COD从1.7下降到0.7左右,COD/TN从8.0左右下降到4.3,粒径由40μm下降到30μm。初沉池对大粒径的ISS具有较好的去除效果,未能被去除的小粒径ISS容易悬浮在混合液中,降低MLVSS/MLSS。从ISS/COD的削减和保持混合液MLVSS/MLSS正常的角度来讲,初沉池不应取消。     

Development of a new model for batch sedimentation and application to secondary settling tanks design.

Assuming that settling takes place in two zones (a constant rate zone and a variable rate zone), a model using four parameters accounting for the nature of the water-suspension system has been proposed for describing batch sedimentation processes. The sludge volume index (SVI) has been expressed in terms of these parameters. Some disadvantages of the SVI application as a design parameter have been pointed out, and it has been shown that a relationship between zone settling velocity and sludge concentration is more consistent for describing the settling behavior and for design of settling tanks. The permissible overflow rate has been related to the technological parameters of secondary settling tank by simple working equations. The graphical representations of these equations could be used to optimize the design and operation of secondary settling tanks.     

颗粒污泥沉降动力学模型研究

通过分析颗粒污泥沉降过程的特点,采用颗粒物质干涉沉降规律对颗粒污泥沉降过程进行描述·结合Allen阻力公式,建立了颗粒污泥沉降动力学模型,并用实验和文献数据对模型的可靠性进行了验证,模型预测值误差不超过土8%.应用模型对好氧颗粒污泥沉降速度的模拟实验表明,一般好氧颗粒污泥沉降速度在5～120 m/h,沉降速度随好氧颗粒污泥粒径和密度的增大而增加,沉降过程雷诺数(Re)在1～100,处于Allen阻力区.     

改进隔板絮凝池的数值模拟和实验

通过在廊道中增加了V型穿孔挡板,对传统往复式隔板絮凝池进行了改进,利用数值模拟和实验方法,探讨了改进絮凝池中流态、湍动能（κ）、耗散率（ε）分布情况以及这些参数对絮凝效果的影响。对多种方案进行了优化计算和实验,结果表明,在隔板絮凝池第1个廊道进口1/3和2/3处设置2个120°多孔V型挡板在各种方案中絮凝效果最好,能有效地增加水体紊动,提高絮凝效果,增设V型穿孔挡板后可以适当减少隔板絮凝池长度。     

臭氧接触池与清水池合建的三维数值模拟

利用计算流体力学软件Fluent,结合标准κ-ε模型和组分输运模型,建立了臭氧接触池和清水池的三维紊流模型;通过计算流体的停留时间分布曲线(RTD),对臭氧接触池的水力效率进行了模拟研究。在此基础上,提出了在清水池前段第一廊道设置臭氧接触池的合建方案。结果表明:单一的臭氧接触池水力效率较低,T10/HRT值仅为0.42;而臭氧接触池与清水池经过合建后,T10/HRT值达到0.65,其臭氧消毒水力效率提高了55%。     

混凝过程絮体开始形成和开始沉降时间研究

以不同浊度高岭土水样为研究对象,运用激光测试技术对3种混凝剂(聚合氯化铝(PAC)、硫酸铝和三氯化铁)混凝过程絮体开始形成时间和开始沉降时间进行测定,初步研究了混凝剂投药量对浊度的影响,投药量、pH和浊度对絮体开始形成和开始沉降时间的影响.结果表明:(1)PAC、硫酸铝和三氯化铁最佳投药量为4.8、6.4、8.0 mg/L;(2)PAC和硫酸铝混凝过程在pH为7时絮体开始形成和开始沉降时间均最短,但PAC混凝过程絮体开始形成和开始沉降时间(分别为27.4,51.0 s)都比硫酸铝混凝过程絮体开始形成和开始沉降时间(分别为51.5、85.4 s)短,三氯化铁混凝过程在pH为6时絮体开始形成和开始沉降时间均最短,分别为50.0、84.0 s;(3)随投药量的增大,絮体开始形成和开始沉降时间均逐渐缩短;(4)随浊度的增大,絮体开始形成和开始沉降时间总体上缩短.     

数值模拟滤袋长度对除尘器流场及粉尘沉降的影响

利用数值模拟方法,探究袋式除尘器中圆筒滤袋改为褶皱滤袋后,滤袋长度变化对除尘器内部流场及粉尘在灰斗中沉降的影响。结果表明：圆筒滤袋改为褶皱滤袋可显著降低系统阻力,有利于系统节能;下进风式除尘器箱体中,滤袋越短除尘器内部的气流分布越不均匀,气流易在除尘器箱体空间及灰斗中产生涡旋,除尘器内部远离进风口一侧的滤袋会承担更多风量并受到高速气流冲击;在袋长(L)分别为3、4、5、6 m的除尘器内,粉尘在灰斗中沉降率(η) 为η(L=5 m)>η(L=4 m)>η(L=3 m)＞η(L=6 m)。这表明袋底距入口太近不利于粉尘沉降,粉尘直接运动至滤袋,反而会增加滤袋的过滤负担,故滤袋长度L=5 m时粉尘在灰斗中的沉降率最佳。然而,进一步降低滤袋长度不能提高粉尘的沉降率,滤袋渗透率越大,除尘器内部流场速度分布越均匀,粉尘更易沉降至灰斗。本研究结果可为下进风袋式除尘器的袋长设计提供参考。     

侧入式搅拌槽中多相流流场特性的数值模拟

运用计算流体力学(CFD)技术对不同安装偏角的侧入式搅拌反应器中单相及多相流场进行了数值模拟。模拟结果表明,典型安装偏角下,搅拌槽内流场是由内部围绕搅拌槽中心的高速环形上升流和外部沿搅拌槽壁面的低速下降流组成的大循环流。水平偏角既增加了整个搅拌槽流场的平均速度,有利于固体颗粒在整个搅拌槽内的悬浮性能,又增大了槽底高速流体区域的面积,因而改善了槽底固相沉积状况。竖直偏角增大了槽底高速流体区域的面积,并对槽底施加一定的冲刷作用,从而进一步降低了槽底固相沉积的可能性。无安装偏角时槽底固含率最多的地方主要积聚在搅拌器下方区域。搅拌器在水平偏角θ=10°,竖直偏角φ=5°时槽底大部分区域的固含率分布较均匀,仅在槽底搅拌器右侧的壁面区域存在小面积的固含率较高区域,在该安装偏角下整个搅拌槽的固液悬浮性能及防止底部固相沉积性能达到最佳。