混凝-膜過濾工藝反應(yīng)器構(gòu)型及氣體沖洗強度分析.pdf

1、隨著經(jīng)濟發(fā)展，飲用水水質(zhì)安全問題備受關(guān)注。本文基于數(shù)值模擬和試驗方法研究混凝-膜過濾工藝，以反應(yīng)器內(nèi)速度場，紊動能，有效耗散率，氣相分布，絮體粒徑和UV254作為評價指標，對混凝停留時間和氣體沖洗強度進行優(yōu)化研究。
　　 首先，對混凝和膜過濾的組合形式進行數(shù)值模擬分析，結(jié)果表明，“局部混凝”為混凝-膜過濾工藝最佳組合形式。混凝單元的速度梯度為30s-1，反應(yīng)器高寬比1∶1，混凝反應(yīng)器內(nèi)速度范圍較大且分布均勻，在膜過濾反應(yīng)器內(nèi)速度

2、相對較小，有利于形成結(jié)構(gòu)松散的礬花沉積在膜表面形成濾餅層，減緩膜污染。
　　 其次，通過改變混凝-膜過濾工藝停留時間比，分析反應(yīng)器內(nèi)部形成的水力條件對絮體形成的影響，對混凝停留時間進行優(yōu)化。結(jié)果表明，用攪拌方式的混合反應(yīng)器平均速度遠大于過濾反應(yīng)器，在混凝反應(yīng)器的槳葉周圍紊動能較大，對絮體的渦旋剪切作用較強。增加混凝停留時間使過濾反應(yīng)器中有效耗散率增大，顆粒碰撞頻率較高。當停留時間比為2∶1時紊動動能最小，有利于形成較大粒徑的絮體

3、，吸附在膜表面形成濾餅層?？梢?，混凝過程停留時間較長，水流運動有利于絮凝體的碰撞、聚集，促進混凝過程。
　　 再次，對混凝-膜過濾工藝中不同氣體沖洗強度下反應(yīng)器內(nèi)流場特性進行數(shù)值模擬，結(jié)合混凝動力學(xué)理論分析曝氣對混凝過程的影響。結(jié)果表明，反應(yīng)器膜組件填充密度1.6，氣水比為15∶1時，反應(yīng)器內(nèi)有效能耗增加，過濾反應(yīng)器形成的渦旋尺度較大，而混凝反應(yīng)器形成的渦旋尺度與未曝氣的情況相似，不會對絮體產(chǎn)生強烈的破壞作用，同時膜單元可以得到