好氧顆粒反應(yīng)器內(nèi)泥-水-氣三相流的CFD研究.pdf

1、好氧污泥顆?；窃诹黧w動力條件下,微生物自固定作用所形成的生物團聚現(xiàn)象,它是一個十分復(fù)雜的物理-化學(xué)-生物過程。目前對它的研究主要都是從生物化學(xué)角度來揭示它的形成機理與影響因素,從流體動力學(xué)角度進行的相關(guān)研究十分有限。由于對污泥顆粒化過程中的流體動力學(xué)特性、流體力學(xué)調(diào)控參數(shù)與影響機制等科學(xué)問題認識不足,造成該技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用時存在顆?；^程不穩(wěn)定和污染物降解效果差等問題。
　　論文以序批式反應(yīng)器(SBR)為主體,在不同運行參數(shù)(曝氣

2、量和攪拌器轉(zhuǎn)速)和結(jié)構(gòu)參數(shù)(高徑比)下,進行好氧顆粒污泥的培養(yǎng);用三維歐拉模型研究攪拌槳轉(zhuǎn)速、高徑比(H/D)和曝氣量對反應(yīng)器內(nèi)二相流體動力學(xué)行為的影響;用二維混合模型研究曝氣孔數(shù)量,表觀氣速和高徑比對反應(yīng)器內(nèi)三相流體動力學(xué)行為的影響。得到如下主要結(jié)果:
　　1.在SBR反應(yīng)器中,采用以葡萄糖為有機碳源的人工模擬廢水培養(yǎng)好氧顆粒污泥,經(jīng)過實測,得到數(shù)值模擬所必須的模型參數(shù):氣泡平均直徑為2.7mm;顆粒污泥的直徑為0.6mm;顆粒

3、密度為1059kg/m3。
　　2.采用歐拉方法數(shù)值模擬了好氧顆粒反應(yīng)器內(nèi)水汽兩相流動過程。結(jié)果顯示:a.葉片逆時針旋轉(zhuǎn),前面的壓力大于后面的壓力;增大表觀氣速或增大轉(zhuǎn)速都可增加反應(yīng)器內(nèi)部的混合壓。b.攪拌槳的轉(zhuǎn)速過小不能達到混合的目的,攪拌槳轉(zhuǎn)速過大會打散所形成的污泥顆粒,其與實驗結(jié)果相符,故要控制在800rpm～1200rpm范圍內(nèi)。c.增加高徑比,增加了氣相停留時間且氧氣分布更均勻。
　　3.采用二維混合模型數(shù)值模擬了