活性污泥法曝氣池的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究.pdf

1、近年來(lái)隨著人們對(duì)環(huán)保的重視,出現(xiàn)了許多新的污水處理工藝,但對(duì)于大型污水處理廠來(lái)說(shuō),活性污泥法處理工藝仍是首選,而曝氣池正是此工藝的核心部分。通過(guò)曝氣池的曝氣,使污泥處于懸浮狀態(tài),使氧氣、活性污泥、營(yíng)養(yǎng)物充分混合,以保證微生物有足夠的氧進(jìn)行物質(zhì)代謝。從流體力學(xué)的角度看,這些作用都是通過(guò)氣液兩相流動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以從流體力學(xué)的角度出發(fā),對(duì)曝氣池內(nèi)不同布?xì)夥绞郊捌貧馑俣冗M(jìn)行實(shí)驗(yàn)和模擬,掌握它們對(duì)流場(chǎng)的影響,深刻地理解曝氣池內(nèi)流場(chǎng)的流動(dòng)特性,對(duì)于

2、促進(jìn)曝氣池內(nèi)生化反應(yīng),提高污水處理效率有重要意義,也為實(shí)際運(yùn)行和設(shè)計(jì)優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。本文采用污泥負(fù)荷法設(shè)計(jì)了處理量為5580m~3/d的推流式曝氣池,并根據(jù)不同曝氣方式對(duì)曝氣池的池型要求,選擇了平移推流式和旋轉(zhuǎn)推流式的底層曝氣兩種曝氣方式來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比。根據(jù)相似理論,按1:20的比例,搭建曝氣池實(shí)驗(yàn)臺(tái)架,比較驗(yàn)證了相同工況下,兩種曝氣方式的曝氣效果,以及相同工況下,同種曝氣方式,不同曝氣速度時(shí)的曝氣效果。為進(jìn)一步掌握曝氣池兩相流的流場(chǎng)

3、特性,本文用CFD軟件,以氣體為主相,液體為第二相,采用三維定常不可壓混合模型進(jìn)行模擬。通過(guò)求解混合相的連續(xù)性方程、動(dòng)量方程、第二相的體積分?jǐn)?shù)方程及相對(duì)速度的代數(shù)滑移公式,得出推流式曝氣池兩種曝氣方式的兩相流流場(chǎng)及相同工況、不同曝氣速度下的兩相流流場(chǎng)。結(jié)合實(shí)際工程的運(yùn)行,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)論為:采用混合模型能夠很好的模擬曝氣池內(nèi)氣液兩相流的流場(chǎng);平移推流式曝氣比旋轉(zhuǎn)推流式底層曝氣的曝氣效果好;在同種曝氣方式,相同工況下