基于CFD的UASB反應器的模擬與優(yōu)化.pdf

1、UASB反應器在廢水處理領域是應用最為廣泛的厭氧反應器。而三相分離器作為升流式厭氧污泥床（UASB）的核心部分之一，直接影響著氣液固三相的分離，因此三相分離器合理的尺寸，恰當?shù)慕Y構，不僅僅能有效將氣體與其他兩相分離，還能在沉淀區(qū)形成合適的流態(tài)，最后使得液體和固相污泥有很好的分離。另外操作條件對于整個反應器的運行和三相的分離也有一定的影響。因此選擇合適的操作條件對于反應器的正常運行至關重要。
　　本文首先進行三相分離器結構方面的優(yōu)化

2、設計，先對常見幾種結構的三相分離器進行模擬，分析模擬的結果，然后提出結構上的改進方案，并對改進后的結果進行模擬，探討改進的合理性。結果表明：常見的三種三相分離器都具有短區(qū)面積較大的缺點，有的氣體分離效果也存在不足，將三相分離器結構進行改進，分析改進后模擬的結果，短區(qū)問題基本得到解決，但是改進后對于氣體的分離效果的提升在有的結構改進方面效果不明顯。
　　然后再針對某種結構的三相分離器尺寸方面，改變?nèi)喾蛛x器的尺寸，用Fluent軟件

3、對不同尺寸三相分離器UASB內(nèi)部流場進行了數(shù)值模擬，分析氣體的體積分率隨尺寸變化的規(guī)律，最后選擇合適的尺寸。結果表明：上下三角氣室重疊部分的水平投影越大，氣體的分離效果越好；水平投影區(qū)域的大小與短區(qū)區(qū)域的大小不成比例。
　　最后則從污泥流態(tài)方面出發(fā)，探討反應器正常有效運行時操作條件的最優(yōu)值。結果表明：進水速度和污泥濃度太小，污泥不能順利進入到沉淀區(qū)，累計在三相分離器附近影響氣體的分離，進水速度和污泥濃度太大，污泥會流失。