EGSB反應器結(jié)構(gòu)對內(nèi)流場影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、厭氧生物處理技術(shù)由于運行成本低、剩余污泥量少、能源可回收等優(yōu)點在城市廢水處理中起著極為重要的作用。近年來厭氧生物處理反應器發(fā)展速度較快,出現(xiàn)了各種形式的厭氧反應器,作為研究熱點的厭氧膨脹顆粒污泥床反應器(EGSB)是其中的一種。近十年來,國內(nèi)外研究者對EGSB反應器的研究偏重于布水裝置和三相分離器,主要研究手段是采取實驗研究,由于厭氧生物處理反應器的運行周期較長,所以取得成果也較慢。
　　本文從計算流體力學角度對EGSB反應器內(nèi)加

2、入導流筒后內(nèi)部流態(tài)的變化情況進行了研究。采用計算機數(shù)值模擬的手段,利用前處理模塊GAMBIT對EGSB反應器進行幾何模型構(gòu)建和網(wǎng)格劃分,基于FLUENT軟件對EGSB反應器內(nèi)部流態(tài)進行模擬研究。由于反應器運行時其內(nèi)部存在廢水與顆粒污泥兩種物質(zhì),所以模擬計算時選擇了能夠充分考慮兩相間相互作用的歐拉多相流模型,湍流模型選擇標準k-ε模型,并采用有限體積法進行離散,用SIMPLE算法求解。通過計算結(jié)果分析了反應器結(jié)構(gòu)參數(shù)和運行參數(shù)對內(nèi)部流場的

3、影響。具體研究內(nèi)容如下:
　　對EGSB反應器進行數(shù)值模擬研究,計算常規(guī)EGSB反應器加入導流筒前后內(nèi)部流場的變化情況,根據(jù)速度場和濃度場的分布判斷反應器內(nèi)污水和顆粒污泥的分布情況和運行狀態(tài),分析加入導流筒后EGSB反應器的優(yōu)缺點;研究運行參數(shù)中回流比對加入導流筒的EGSB反應器內(nèi)流場的影響,分別設(shè)置回流比為30:1、20:1、10:1、3:1四種情況,模擬分析反應器內(nèi)速度場和濃度場的變化,通過分析比較得出反應器運行效果最佳時的回

4、流比;計算反應器與導流筒直徑之比(徑向比)為分別為15:3、15:5、15:7.5時反應器內(nèi)部流場的變化,分析徑向比對反應器內(nèi)部流態(tài)的影響;改變EGSB反應器高度與導流筒距底部距離的比值(高距比),設(shè)置為40:1、30:1、20:1,對這幾種情況時分別進行模擬計算,分析高距比對EGSB反應器內(nèi)部流場的影響。
　　通過以上內(nèi)容的分析比較選出相對較好的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運行參數(shù),從而達到對反應器進行優(yōu)化設(shè)計的目的,使EGSB反應器內(nèi)部污水和顆