石材加工的过程中,为了减小刀头损耗,改善加工质量,需要用到大量的水对锯机进行冷却,由此产生大量石材加工污水。污水中含有高浓度的石粉以及冷却剂等化学添加剂。我国规定,石材加工企业必须配备污水净化处理与循环利用设备,以实现石材污水的重复使用,节约水资源,保护环境。本课题结合中小型石材加工企业污水处理的现状,对石材污水的物理化学特性进行了研究,针对石材污水处理中最重要的沉淀环节,通过试验与数值仿真结合的方法进行了深入分析。本课题的研究可促进石材污水处理技术的发展,具有很大的意义。对石材加工污水的污染物成分进行了分析,调研并测量了多家石材加工企业污水的SS(悬浮颗粒物浓度)、浊度及石粉粒径分布,对石材污水的几个重要的物理化学性质有了基本认识。通过石材污水的烧杯絮凝试验和量筒沉降试验,总结发现不同SS的最佳絮凝剂投放量规律。对于不同浓度的污水,其对应不同的PAC与PAM最佳投放量。PAC随SS的变化关系为y=3.482e-14x.471+194.6,PAM随SS的变化关系为y=6.964e-14x.471+3.929。在最佳絮凝剂投放量下,最终的处理结果与石材污水的初始浓度无关。在最佳絮凝剂用量下,不同SS的石材污水的沉降速度介于3.8mm/min～7.8mm/min之间,沉降4小时后污泥体积约为污水总体积的16%～17%。建立了石粉沉降过程的数学模型,利用CFD软件对沉淀池的内部流场进行了研究,对其结构尺寸进行了优化设计。采用RNGk-ε多相流模型,对沉淀池的石粉运动规律、湍流结构和石粉颗粒的浓度分布进行了仿真模拟,从微观角度揭示了沉降池的结构和尺寸对沉降效果的影响规律。并针对某中等规模的石材加工企业的参数进行了沉淀池的设计与优化,使优化后的沉淀池比经验法沉降效率提高了 3.4%,深度降低了 6.7%。