电化学技术因其处理效果好,无二次污染等优点,目前已成为水处理研究热点。但是实验室制备的小型电化学装置间距小、容量小,电能耗大,故实验结果为电化学技术在实际水处理工艺中的推广应用提供的借鉴意义有限。论文克服其间距和容量的限制,以网格絮凝池的单个竖井通道为研究对象,利用计算流体力学(CFD)模拟一定尺寸的网格絮凝池,根据絮凝效果优化网格板间距,为降低电化学技术应用过程中的电能耗创造条件。根据数值模拟结果制作实验装置,以网格絮凝池的相邻网格板为阴极和阳极,电极材料均采用铝板,考察网格絮凝-电化学技术对富营养化水体中的藻类和天然有机物的去除效果和电能耗。先通过正交试验确定电压、初始pH、氯化钠浓度和通电时间对腐殖酸和藻类去除效果影响的显著程度;然后详细分析各参数对网格絮凝-电化学技术去除藻类和腐殖酸的效果和电能耗的影响,并优化实验条件,最后分析电解过程中pH、电导率、溶解氧(DO)等水质参数的变化规律。数值模拟结果表明,当网格板间距为250mm时,板间区域脉动速度变化较大,微涡旋数量较多,有效絮凝区范围合理,且设置四层网格板时板间流态与只设置两层网格板时区别较小,多层网格板的设置有利于提高空间利用率,起到强化絮凝的效果。该模拟结果在充分发挥絮凝作用,提高能量利用率的同时,缩小了板间距,若用于实践将降低基建成本。实验结果表明,当有效容积为43L,极板间距为250mm时,利用网格絮凝-电化学技术处理浓度为7mg/L的模拟腐殖酸废水时,建议实验工艺参数是:电压为13V,通电时间为45min,氯化钠浓度为3mmol/L,初始pH为7~8。在该工艺参数下,腐殖酸去除率可达83.4%,相应的电能耗为0.113kW·h/m~3。不同初始pH条件下,当初始pH>8时,pH先降低后趋于稳定,初始pH≤8时,pH先升高后趋于稳定,变化量在0.5以内。不同氯化钠浓度下,溶液电导率略有上升,变化量在10us/cm~20us/cm之间。在处理浓度为1.7×10~9~1.9×10~9个/L的对数期的藻细胞时,建议实验工艺参数是:电压为13V,通电时间为50min,氯化钠浓度为2mmol/L,初始pH为6~7。在该工艺参数下,藻类的去除率可达89.5%,相应的电能耗为0.101kW·h/m~3。不同电压下,溶液pH先略微下降后趋于稳定,最后略有上升;溶解氧(DO)先上升再下降后趋于稳定;电导率略有上升,变化量在20us/cm以内。