低温低浊水絮凝工艺的数值模拟与响应面优化试验研究

来源：水资源与水工程学报杂志2021年第1期北京时间：

作者：赵国强，戴红玲，王艺，胡锋平，许莉，许高平

单位：（1.华东交通大学土木建筑学院,2.江西饮用水安全重点实验室,3.华东交通大学土木工程国家实验教学示范中心,4.江西省水务水科学检测研发有限公司

摘要：为探究微涡流絮凝工艺处理低温低浊水时，絮凝区流场流态的变化以及水中浊度、CODMn、UV254的最优去除效果，采用CFD数值模拟探究不同流量（絮凝时间）下絮凝区流场流态，确定最佳絮凝时间；应用响应面中Box-Behnken的中心组合设计方法，研究了流量、混凝剂投加量与涡流反应器投配比及其交互作用对微涡流絮凝工艺去除浊度、CODMn、UV254的影响。研究表明：随着絮凝时间的减小，絮凝区内平均湍动能、有效能耗散及其变化率逐渐增大，平均涡旋尺度及其变化率逐渐减小，最佳絮凝时间为18.5～13.6 min；投配比是微涡流絮凝工艺的极显著影响因素，且与加药量、流量具有协同作用；微涡流絮凝工艺处理低温低浊水的最佳工艺参数为：流量6.4 m3/h、混凝剂投加量26.8 mg/L、投配比为2（2/5占比HJTM-1型+3/5占比HJTM-2型涡流反应器）。此时，浊度、CODMn、UV254去除率分别为85.48%、63.84%和55.37%。

关键词：低温低浊水,微涡流絮凝,工艺优化,响应面法,数值模拟

基金资助：江西省自然科学基金项目（20192BAB206038）；国家自然科学基金项目（61872141）；江西省省级重点实验室项目(20192BCD40013)；江西省教育厅科技计划项目（GJJ190298）