以下資料由伊利諾伊大學香檳分校研究助理Yovanni A. Cata?o-Lopera提供。

 

在142.4平方英里的服務區內，一座為約130萬人口服務的污水處理廠在其營運歷史上一直經歷著砂粒分布不均的情況。特別是11號與12號沉砂池，總是累積過多的砂粒。即使于1997年將原有12座沉砂池更換為6座曝氣式沉砂池后，砂粒分配不均的問題仍持續存在。為解決6號沉砂池（原11號與12號沉砂池）砂粒淤積過量的問題，必須調節進水口流量，這導致沉砂池處理能力降低。由于更換曝氣式沉砂池后，問題仍未改善，因此有必要對水流分配系統的流體動力進行深入研究。

 

供水隧道及配水管線的流速與剪切速度分布

 

使用FLOW-3D對進入曝氣沉砂池的流動進行了計算流體動力學模擬。我們的土木和環境客戶現在使用FLOW-3D HYDRO進行這些類型的建模和分析。仿真結果顯示，當抽水流量較高（Q≥225mgd）時，配水系統內的流量呈現不對稱現象，南側配水系統的流速相對較低（6號沉砂池所在位置）。

 

由于進入沉砂池中的水流速度較低會導致較高的砂粒沉積，因此研究結果初步揭示了問題的根源。借助FLOW-3D HYDRO，我們正在研究不同抽水速率下，連續進入沉砂池入口隧道的懸浮泥沙對6號沉砂池的影響。結果顯示，隨著流量增加，轉移到6號沉砂池泥沙的不對稱性更加明顯。

 

沉砂池中的推移質和懸浮泥沙分布