曝氣生物濾池氣液兩相流數值模擬及脫氮實驗研究.pdf

1、曝氣生物濾池作為一種優(yōu)良的污水處理工藝，具有較好的脫碳、脫氮性能。為提高其運行效率，國內外學者做了大量的實驗、模擬及工程研究，但對于池內流場形態(tài)的實驗及理論分析較少，整體宏觀流場的數值模擬不能很好的解釋反應器內氧傳質機理，缺乏污泥形態(tài)與脫氮效能相互關系的研究。為此，本課題通過對顆粒間小尺度下流場形態(tài)的數值模擬來探究氧傳質機理；搭建實驗進行同步硝化反硝化脫氮性能研究，分析不同運行條件下的去除效果；觀察不同溶解氧環(huán)境下污泥形態(tài)的差異，并對污

2、泥進行干燥和灼燒處理，分析不同形態(tài)的污泥內有機質含量。
　　使用Fluent軟件，選擇Eulerian模型及標準k-ε雙方程湍流模型對曝氣生物濾池顆粒間小尺度下流場形態(tài)進行氣液兩相流模擬。選擇顆粒粒徑及顆粒間空隙兩個參數，分析不同參數下流場的流線、速度矢量、壓力分布及湍流強度的變化。通過流場形態(tài)分析得出顆粒粒徑為3mm、顆粒間空隙為0.5mm時的流場形態(tài)最有利于反應器內氣液混合及氧傳質過程進行。
　　為驗證濾料粒徑對池內流場

3、形態(tài)數值模擬結果的正確性，對比相同運行條件下3種不同粒徑的掛膜速度，發(fā)現(xiàn)粒徑為3mm時掛膜速度最快，與模擬結果一致。在掛膜啟動實驗中，COD和NH4+-N去除效果的趨勢趨于一致，去除率都是先持續(xù)上升，后保持穩(wěn)定。
　　曝氣生物濾池脫碳、脫氮效能與運行參數有密切關系。隨著水力停留時間的延長，COD、NH4+-N及TN的出口濃度逐漸降低。氣水比主要通過溶解氧濃度影響系統(tǒng)運行效能，過小或過大都不能達到最好的去除效果。對比分析反應器底部及