基于CFD的紫外消毒模型的開發(fā).pdf

1、紫外消毒技術由于不產(chǎn)生二次污染、運行安全可靠、安裝維修簡便、占地面積小、消毒效率高等優(yōu)點，在水處理消毒領域應用越來越廣泛。目前，國內紫外線消毒技術水平與國際先進水平相比存在很大差距。國際大型紫外設備廠商已經(jīng)開始采用計算流體動力學等先進工具開發(fā)紫外消毒設備，而國內生產(chǎn)商現(xiàn)在主要是模仿國外廠家進行生產(chǎn)，缺乏設備的開發(fā)核心技術，紫外消毒效果無法得到保證。
　　在此背景下哈爾濱工業(yè)大學與深圳市海川實業(yè)股份有限公司合作開展“水處理紫外消毒設

2、計優(yōu)化與設備開發(fā)”項目，此項目已申請深圳市產(chǎn)學研項目，本課題即是其中的一部分。研究中運用計算流體力學(CFD)數(shù)值模擬技術建立紫外消毒模型，對該模型進行了流場模擬，主要工作內容包括：
　　(1)建立基于CFD的紫外消毒模型，研究光強分布。對光強計算模型進行分析后，以柱狀環(huán)近似疊加數(shù)學模型為基礎編寫光強計算程序，設計開發(fā)紫外光強分布計算軟件，并以此軟件為工具對紫外消毒模型中光強分布進行計算；
　　(2)對紫外消毒模型進行流場的

3、水力模擬，采用粒子示蹤的方法模擬顆粒的停留時間，計算消毒模型的有效劑量，以有效劑量為評價手段對消毒模型進行消毒性能評估，建立有效劑量-流量反應關系曲線，分析發(fā)現(xiàn)有效劑量隨流量增加而減少，呈倒冪的函數(shù)關系，而不是簡單的線性關系；當反應器消毒滅活率達到4.4lg時，T10/HRT=0.3634，模型的水力效率不高，消毒潛力較大；
　　(3)采用生物驗證的方法對紫外消毒模型有效劑量進行驗證，驗證結果表明模擬劑量高于生物驗證劑量；