好氧顆粒反應器內泥-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,它是一個十分復雜的物理-化學-生物過程。目前對它的研究主要都是從生物化學角度來揭示它的形成機理與影響因素,從流體動力學角度進行的相關研究十分有限。由于對污泥顆?；^程中的流體動力學特性、流體力學調控參數(shù)與影響機制等科學問題認識不足,造成該技術在工業(yè)應用時存在顆粒化過程不穩(wěn)定和污染物降解效果差等問題。
　　論文以序批式反應器(SBR)為主體,在不同運行參數(shù)(曝氣

2、量和攪拌器轉速)和結構參數(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速、高徑比(H/D)和曝氣量對反應器內二相流體動力學行為的影響;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器內三相流體動力學行為的影響。得到如下主要結果:
　　1.在SBR反應器中,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器內水汽兩相流動過程。結果顯示:a.葉片逆時針旋轉,前面的壓力大于后面的壓力;增大表觀氣速或增大轉速都可增加反應器內部的混合壓。b.攪拌槳的轉速過小不能達到混合的目的,攪拌槳轉速過大會打散所形成的污泥顆粒,其與實驗結果相符,故要控制在800rpm～1200rpm范圍內。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