曝氣池氣液兩相流數(shù)值模擬及優(yōu)化研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，水體污染問題越來越嚴(yán)重，污水處理問題也越來越受到重視。污水處理的方法也越來越成熟。在各種污水處理方法中，活性污泥法是處理生活污水，城市污水以及有機(jī)工業(yè)廢水最常用的工藝。在活性污泥處理系統(tǒng)中，曝氣池是活性污泥的反應(yīng)器，是污水處理系統(tǒng)中的核心構(gòu)筑物，對污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行具有非常重要的作用。本文從流場變化的角度，采用數(shù)值模擬的方法，以一個平移推流式曝氣池為基礎(chǔ)，針對各種運(yùn)行工況和曝氣布置方式進(jìn)行模擬，研究影響曝氣池曝氣效果

2、的各種因素。
　　本文的主要工作如下:
　　(1)本文利用歐拉—歐拉雙流體模型對曝氣池的主要簡化模型進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。從流體動力學(xué)的角度對曝氣池的流程進(jìn)行分析。針對文獻(xiàn)中具有代表性的曝氣池簡化模型進(jìn)行了模擬，其中包括圓柱形，箱形，以及不同的進(jìn)氣布置方式等情況。就模擬的策略進(jìn)行了全面的分析和驗證，如不同的多相流模型，邊界條件設(shè)置以及網(wǎng)格劃分等。
　　(2)以文獻(xiàn)中實驗為基礎(chǔ)，就推流式曝氣池的運(yùn)行工況進(jìn)行了詳細(xì)的模擬。包

3、括在同一通氣量條件下，不同的曝氣管布置間距，不同的通氣孔孔徑以及不同的通氣孔數(shù)量條件下曝氣效果的變化規(guī)律。就曝氣池的曝氣效果而言，結(jié)合氧轉(zhuǎn)移原理，以空氣體積分?jǐn)?shù)和紊動動能為主要的分析指標(biāo)對曝氣效果進(jìn)行評價。得出了空氣體積分?jǐn)?shù)紊動動能等物理參量沿水深的變化規(guī)律，最后對曝氣池的典型區(qū)域內(nèi)的空氣體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行了統(tǒng)計分析。
　　(3)在對曝氣池各種運(yùn)行工況模擬的過程中，得出通氣速度對曝氣效果以及曝氣池內(nèi)部的氣液流場有較大的影響。且在實際工程