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机械絮凝斜管沉淀池沉淀区数值模拟与试验研究
摘要：
本文采用数值模拟与实验相结合的方法，研究了机械絮凝斜管沉淀池的沉淀区对于污水处理的影响。首先，利用CFD模拟了不同结构参数的斜管沉淀池中污水的流动情况，通过模拟得到了沉淀区内的污染物分布情况、水流速、水流压力等相关参数，并与实验结果进行对比，验证了数值模拟的可行性。其次，通过实验采用标准试剂比色法检测了沉淀池中COD、NH3-N、TP等污染物的去除效率。最后，结合数值模拟和实验结果，分析了沉淀区不同结构参数对于沉淀效率的影响，并提出了一系列优化建议。
关键词：机械絮凝斜管沉淀池，沉淀区，数值模拟，试验研究，优化建议
Abstract：
Thispaperusesacombinationofnumericalsimulationandexperimentstostudytheimpactoftheprecipitationareaofthemechanicalflocculationinclinedtubesedimentationtankonsewagetreatment.First,theflowofsewageintheinclinedtubesedimentationtankwithdifferentstructuralparameterswassimulatedusingCFD,andthedistributionofpollutants,waterflowvelocity,waterflowpressureandotherrelatedparametersinthesedimentationareawereobtainedthroughsimulation.Thefeasibilityofnumericalsimulationwasverifiedbycomparisonwithexperimentalresults.Secondly,theremovalefficiencyofpollutantssuchasCOD,NH3-N,TPinthesedimentationtankwastestedbythestandardreagentcolorimetricmethod.Finally,combinedwithnumericalsimulationandexperimentalresults,theinfluenceofdifferentstructuralparametersofthesedimentationareaonthesedimentationefficiencywasanalyzed,andaseriesofoptimizationsuggestionswereproposed.
Keywords:mechanicalflocculationinclinedtubesedimentationtank,sedimentationarea,numericalsimulation,experimentalresearch,optimizationsuggestions
正文：
一、引言
随着工业化和城市化的不断发展，我国污水排放量呈逐年增加趋势。处理污水的有效方法之一是采用斜管沉淀池。斜管沉淀池是一种基于物理化学方法将悬浮颗粒沉淀的污水处理设备，具有沉淀效率高、体积小等优势。
机械絮凝斜管沉淀池是斜管沉淀池的一种，并不同于传统的斜管沉淀池，它采用了机械搅拌和化学药剂的作用，能够更好地将悬浮颗粒沉淀。沉淀区是机械絮凝斜管沉淀池的重要组成部分，其结构参数的设计对于沉淀效率具有重要影响。
本文以机械絮凝斜管沉淀池的沉淀区为研究对象，利用数值模拟和实验相结合的方法，研究了沉淀区对于污水处理的影响，并提出了优化建议。
二、研究方法
1.数值模拟
利用CFD软件对机械絮凝斜管沉淀池沉淀区进行数值模拟，采用标准的k-ε湍流模型，设定污水流量、机械搅拌速度、斜管角度等参数。通过模拟得到了沉淀区内的污染物分布情况、水流速、水流压力等相关参数，并与实验结果进行对比，验证了数值模拟的可行性。
2.实验研究
选取水质指标COD、NH3-N、TP等污染物进行实验研究。首先将污水加入机械絮凝斜管沉淀池，设定不同的结构参数和处理时间。然后采用标准试剂比色法检测沉淀池中COD、NH3-N、TP等污染物的去除效率。
三、研究结果
1.数值模拟结果
对于不同斜管角度、机械搅拌速度和沉淀时间，利用CFD软件进行数值模拟，计算得到了沉淀区内的各项参数，并与实验结果进行了对比。结果表明，数值模拟可以较好地模拟机械絮凝斜管沉淀池沉淀区的流动情况，但对于污染物浓度分布的预测精度尚有待提高。
2.实验结果
实验结果显示，随着机械搅拌速度的增加和沉淀时间的延长，机械絮凝斜管沉淀池对COD、NH3-N、TP等