混凝-膜過(guò)濾工藝反應(yīng)器構(gòu)型及氣體沖洗強(qiáng)度分析.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，飲用水水質(zhì)安全問(wèn)題備受關(guān)注。本文基于數(shù)值模擬和試驗(yàn)方法研究混凝-膜過(guò)濾工藝，以反應(yīng)器內(nèi)速度場(chǎng)，紊動(dòng)能，有效耗散率，氣相分布，絮體粒徑和UV254作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)混凝停留時(shí)間和氣體沖洗強(qiáng)度進(jìn)行優(yōu)化研究。
　　 首先，對(duì)混凝和膜過(guò)濾的組合形式進(jìn)行數(shù)值模擬分析，結(jié)果表明，“局部混凝”為混凝-膜過(guò)濾工藝最佳組合形式?；炷龁卧乃俣忍荻葹?0s-1，反應(yīng)器高寬比1∶1，混凝反應(yīng)器內(nèi)速度范圍較大且分布均勻，在膜過(guò)濾反應(yīng)器內(nèi)速度

2、相對(duì)較小，有利于形成結(jié)構(gòu)松散的礬花沉積在膜表面形成濾餅層，減緩膜污染。
　　 其次，通過(guò)改變混凝-膜過(guò)濾工藝停留時(shí)間比，分析反應(yīng)器內(nèi)部形成的水力條件對(duì)絮體形成的影響，對(duì)混凝停留時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，用攪拌方式的混合反應(yīng)器平均速度遠(yuǎn)大于過(guò)濾反應(yīng)器，在混凝反應(yīng)器的槳葉周?chē)蓜?dòng)能較大，對(duì)絮體的渦旋剪切作用較強(qiáng)。增加混凝停留時(shí)間使過(guò)濾反應(yīng)器中有效耗散率增大，顆粒碰撞頻率較高。當(dāng)停留時(shí)間比為2∶1時(shí)紊動(dòng)動(dòng)能最小，有利于形成較大粒徑的絮體

3、，吸附在膜表面形成濾餅層?？梢?jiàn)，混凝過(guò)程停留時(shí)間較長(zhǎng)，水流運(yùn)動(dòng)有利于絮凝體的碰撞、聚集，促進(jìn)混凝過(guò)程。
　　 再次，對(duì)混凝-膜過(guò)濾工藝中不同氣體沖洗強(qiáng)度下反應(yīng)器內(nèi)流場(chǎng)特性進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)合混凝動(dòng)力學(xué)理論分析曝氣對(duì)混凝過(guò)程的影響。結(jié)果表明，反應(yīng)器膜組件填充密度1.6，氣水比為15∶1時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)有效能耗增加，過(guò)濾反應(yīng)器形成的渦旋尺度較大，而混凝反應(yīng)器形成的渦旋尺度與未曝氣的情況相似，不會(huì)對(duì)絮體產(chǎn)生強(qiáng)烈的破壞作用，同時(shí)膜單元可以得到