好氧顆粒污泥反應(yīng)器氣液兩相流場特性研究.pdf

1、廢水處理是水資源環(huán)保工程中的重要環(huán)節(jié)，受到人們高度重視。傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)利用活性污泥可去除水中污染物，但卻存在泥水分離慢、廢水處理效率低等問題。好氧顆粒污泥技術(shù)是一種新型生物廢水處理技術(shù)，通過使絮狀活性污泥顆粒化，可以大幅提高泥水分離速率和廢水處理效率。但目前好氧顆粒污泥技術(shù)仍停留在實驗?zāi)Ｐ碗A段，主要是因為沒有適合工業(yè)應(yīng)用的好氧顆粒污泥反應(yīng)器。為設(shè)計新型好氧顆粒污泥反應(yīng)器，需要認(rèn)識顆粒污泥形成的流場環(huán)境，所以研究好氧顆粒污泥反應(yīng)器內(nèi)氣液

2、兩相流場狀態(tài)十分必要。
　　本文首先采用可視化技術(shù)觀察圓柱型好氧顆粒污泥反應(yīng)器中氣泡運動狀態(tài)，使用PIV技術(shù)測試反應(yīng)器內(nèi)局部液相流場。實驗發(fā)現(xiàn)，在通氣速度大于2cm/s時，氣流以螺旋搖擺上升方式運動，通氣速度越大，氣流擺動幅度越大。液體受氣泡作用，形成以中心向上四周向下的循環(huán)流動方式，通氣速度增大到4 cm/s后，最大軸向液速增加到19.6cm/s。受氣流搖擺運動和壁面影響，液相流場分布有大量大尺度漩渦，漩渦大小和位置隨時間不斷改

3、變。
　　利用CFD技術(shù)研究了通氣速度、液面高度和反應(yīng)器直徑對好氧顆粒污泥反應(yīng)器內(nèi)氣液兩相流場的影響。結(jié)果表明，通氣速度和反應(yīng)器直徑是影響氣液兩相流場狀態(tài)的主要參數(shù)，改變通氣速度和反應(yīng)器直徑會明顯改變氣液兩相流動形態(tài)、軸向液速和液相湍動能等流場特性。而在H/D比6～10范圍內(nèi)，改變液面高度對氣液兩相流場特性影響較小。
　　提出兩種截面形狀為多邊形的棱柱好氧顆粒污泥反應(yīng)器，利用水力半徑相等原則，設(shè)計多邊形棱柱反應(yīng)器結(jié)構(gòu)。通過數(shù)