附著型蠕蟲床流場(chǎng)數(shù)值模擬.pdf

1、附著型蠕蟲床是一種新型的污泥處理工藝設(shè)備。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)蠕蟲床的研究在蠕蟲床的影響因素如水溫、水質(zhì)、pH值、回流比等方面取得了一些進(jìn)展和共識(shí)，但有關(guān)蠕蟲床中氣液兩相流的運(yùn)動(dòng)機(jī)理等方面問題的研究還不夠充分。由于技術(shù)條件的限制，這些研究未能全面闡述與氣液兩相流運(yùn)動(dòng)有關(guān)的溶解氧的分布規(guī)律。溶解氧的分布與處理效率直接相關(guān)，因此，實(shí)驗(yàn)研究和氣液兩相流流場(chǎng)的數(shù)值模擬分析非常重要。本文采用數(shù)值模擬與蠕蟲床的污泥處理實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，研究蠕蟲床中不同曝氣

2、方式及結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)污泥處理效率的影響。
　　本文利用曝氣量等已知參數(shù)作為邊界條件，應(yīng)用Fluent軟件提供的標(biāo)準(zhǔn)kε?模型和Mixture兩相流模型模擬得到不同曝氣條件下的氣液兩相流流場(chǎng)分布，分析了流場(chǎng)中的速度、含氣率和湍流強(qiáng)度的分布規(guī)律，并將模擬的各種曝氣狀態(tài)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)中，在固定的時(shí)間點(diǎn)測(cè)定處理中的污水中的污泥濃度等指標(biāo)，驗(yàn)證數(shù)值模擬的結(jié)論，根據(jù)污泥處理效果的各參數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)，最終得出幾種曝氣方式中的最優(yōu)形式，為蠕蟲床實(shí)際應(yīng)用中曝氣

3、方式的確定提供理論依據(jù)。
　　研究表明，增大曝氣量時(shí)反應(yīng)器內(nèi)的含氣率減小，湍流強(qiáng)度變化不大；增大填料板旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，含氣率和湍流強(qiáng)度增大，而且分布較均勻；反應(yīng)器內(nèi)湍流分布隨著曝氣時(shí)間的增長(zhǎng)成正態(tài)分布，但在間歇曝氣條件下，曝氣時(shí)間越長(zhǎng)，湍流分布越均勻；在曝氣量不變的情況下把曝氣條加長(zhǎng)，湍流參數(shù)值增大，分布更均勻。在上述數(shù)值模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上，根據(jù)污泥處理工藝的評(píng)價(jià)指標(biāo)，即速度小，含氣率大，湍流參數(shù)分布均勻，得出工藝優(yōu)化參數(shù)，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)