基于ANSYS的好氧顆粒污泥微觀力學(xué)分析.pdf

1、好氧顆粒污泥具有結(jié)構(gòu)致密，沉淀性能好以及生物量濃度高等優(yōu)點，還在生物脫氮、除磷和處理城市污水等方面有卓越的表現(xiàn)，但由于穩(wěn)定性差使其較難廣泛應(yīng)用到實際廢水處理中。顆?；勰嗟氖Х€(wěn)會導(dǎo)致膨脹解體，沉降性能惡化，處理效率降低，甚至引起處理工藝癱瘓。盡管研究者已通過實驗得到運行條件和顆粒特性對穩(wěn)定性影響的定性規(guī)律，但其結(jié)構(gòu)破壞的另一決定因素一受力分析未能被充分了解。
　　本文利用FLUENT研究了單個好氧顆粒污泥在不同雷諾數(shù)以及微生物顆粒

2、基本粒子粒徑下的水動力學(xué)行為。從模擬結(jié)果可知:隨著顆粒周圍流體流速的增加，顆粒內(nèi)部對流也增強(qiáng)，從而促進(jìn)好氧顆粒污泥內(nèi)部與外界物質(zhì)的傳質(zhì)效率。此外，顆粒受到的最大剪切速率也隨之增加。
　　彈性模量是研究好氧顆粒污泥力學(xué)性能的主要指標(biāo)之一。本研究利用千分表、電子天平等裝置測量好氧顆粒污泥在一定作用力下所產(chǎn)生的垂直位移，同時，利用有限單元法思想，在ANSYS軟件中建立有限元模型，結(jié)合裝置所測得數(shù)據(jù)，通過試算法預(yù)測了好氧顆粒污泥的彈性模量

3、為0.2 Mpa。
　　利用有限元分別構(gòu)建了空心、裂縫和孔隙的好氧顆粒污泥球體模型，半徑為1mm。模擬結(jié)果表明:在一定剪切力條件下，顆粒表面會出現(xiàn)應(yīng)力分布不均勻，且出現(xiàn)明顯的應(yīng)力集中，這可能是造成顆粒解體的主要原因。此外還發(fā)現(xiàn)，(1)空心內(nèi)徑大的好氧顆粒污泥更容易破碎，最可能出現(xiàn)裂縫的區(qū)域都主要集中在球體上下兩端;(2)與有平行于水流方向裂縫的好氧顆粒污泥相比，有垂直于水流方向裂縫的好氧顆粒污泥更容易解體，但兩者出現(xiàn)其他裂縫的位置