好氧顆粒污泥的水動力學及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究.pdf

1、好氧顆粒污泥技術(shù)因其對城鎮(zhèn)與工業(yè)污水的高效處理而被廣泛研究。經(jīng)過近20年的發(fā)展,國內(nèi)外學者已采用不同廢水和運行條件培養(yǎng)好氧顆粒污泥,并對顆粒的物理、化學、生物特性進行了較全面的研究。好氧顆粒具有相對規(guī)則的外形,密度大,結(jié)構(gòu)密實,沉淀性能突出等優(yōu)點。然而,好氧顆粒污泥的不穩(wěn)定性仍然是阻礙其進行實際應(yīng)用的主要瓶頸。盡管有不少學者通過研究影響顆粒污泥的穩(wěn)定性因素,而提出強化好氧顆粒穩(wěn)定性的定性方法,但有關(guān)顆粒污泥結(jié)構(gòu)破壞的力學角度的研究未能定

2、量分析了解。
　　了解好氧顆粒污泥的力學參數(shù)是對其進行結(jié)構(gòu)受力分析的第一步。本文采用實驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方式,先對好氧顆粒污泥進行彈性受壓實驗,然后在ANSYS中建立模型并求解計算,最終通過試算得出好氧顆粒污泥的彈性模量為0.018MPa。在顆粒污泥彈性變形后,進一步對顆粒污泥進行單軸受壓實驗,直至完全破裂。通過儀器記錄顆粒污泥的應(yīng)力和應(yīng)變,從而得到了好氧顆粒污泥的單軸受壓應(yīng)力應(yīng)變曲線圖。
　　本文借助分形理論得到好氧顆粒

3、污泥的水力特性參數(shù),并采用計算流體力學的方法,在FLUENT軟件中模擬了具有滲透性的單個顆粒污泥在不同孔隙率和外部流體速度下的水力特性,如顆粒內(nèi)外流場分布,表面受力等。由模擬結(jié)果可知,雷諾數(shù)和初級粒子直徑的增加均會導致顆粒內(nèi)部對流的提高;提高顆粒的孔隙率有助于降低顆粒表面所受總壓力,但對剪切力幾乎沒有影響。另外,本文還借助FLUENT模擬,建立了一種新的方法得到好氧顆粒污泥的流體聚集效率,并和公式計算值較好的吻合。
　　基于氣液兩