好氧顆粒污泥快速啟動(dòng)的水力試驗(yàn)研究.pdf

1、作為生物處理廢水的一門技術(shù)，與傳統(tǒng)的絮狀活性污泥工藝相比，好氧顆粒污泥技術(shù)這門新興的技術(shù)在諸多方面存在較大的優(yōu)勢(shì)：具有更好的沉降性能，擁有更好的傳質(zhì)速率等等。好氧顆粒污泥的形成與很多因素有關(guān)，一是有機(jī)負(fù)荷、接種污泥等生物因素，二是反應(yīng)器流場(chǎng)的水力條件因素。本文從水力條件出發(fā)，研究連續(xù)流網(wǎng)板反應(yīng)器流場(chǎng)的水流流動(dòng)狀態(tài)，并分析不同工作條件對(duì)水流流動(dòng)狀態(tài)的影響。
　?。?）首先從理論出發(fā)，闡述連續(xù)流反應(yīng)器預(yù)反應(yīng)區(qū)加設(shè)網(wǎng)板的主要目的，一是作

2、為生物膜的生長(zhǎng)載體，二是改善預(yù)反應(yīng)區(qū)流場(chǎng)的水流流動(dòng)狀態(tài)。水流繞流網(wǎng)板，在一定的條件下，網(wǎng)絲后部尾流中會(huì)出現(xiàn)渦旋形成和脫落的現(xiàn)象；反應(yīng)器內(nèi)部的流動(dòng)狀態(tài)一般為湍流流動(dòng)狀態(tài)，加設(shè)網(wǎng)板為流場(chǎng)內(nèi)水流提供一定的湍動(dòng)動(dòng)能，增加流場(chǎng)中渦旋的密度。
　?。?）利用二維PIV技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)器流場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)水口附近區(qū)域會(huì)出現(xiàn)較大的渦旋，渦旋尺度與反應(yīng)器橫向尺寸相當(dāng)；當(dāng)反應(yīng)器進(jìn)口流量改變時(shí)，流場(chǎng)內(nèi)水流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化主要表現(xiàn)在平均速度的增大

3、，水流流動(dòng)大致規(guī)律沒變；PIV技術(shù)雖然是流場(chǎng)的實(shí)地測(cè)量，但也不可避免地會(huì)存在誤差，由于實(shí)驗(yàn)器材的限制，PIV技術(shù)無法對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行全場(chǎng)測(cè)試，需要借助其他手段。
　?。?）介紹了計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展與在其在水處理中的應(yīng)用，并利用 Fluent軟件對(duì)連續(xù)流反應(yīng)器預(yù)反應(yīng)區(qū)流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)果與PIV測(cè)試結(jié)果有較高的吻合度，證明當(dāng)前的邊界條件與物理模型，可以很好地再現(xiàn)和預(yù)測(cè)流場(chǎng)水流的流動(dòng)狀態(tài)；反應(yīng)器加設(shè)網(wǎng)板可以提高流場(chǎng)中渦旋的數(shù)量，從而有利于

4、絮狀污泥的顆粒化進(jìn)程。
　?。?）利用數(shù)值模擬手段，研究不同運(yùn)行工況對(duì)流場(chǎng)的影響發(fā)現(xiàn)：滿足有機(jī)負(fù)荷的進(jìn)口流量下，網(wǎng)板采用直徑為1mm、2mm的網(wǎng)絲時(shí)，流場(chǎng)中水流繞流網(wǎng)板時(shí)在其尾流中無法出現(xiàn)渦旋周期性產(chǎn)生和脫落的現(xiàn)象，網(wǎng)板應(yīng)采用4mm網(wǎng)絲穿制而成；進(jìn)口流量的增加會(huì)導(dǎo)致流場(chǎng)中流體質(zhì)點(diǎn)速度的普遍增大，同時(shí)也會(huì)使網(wǎng)絲的影響作用范圍增大，渦旋脫落的頻率增大，在某一時(shí)刻流場(chǎng)中渦旋的數(shù)量增加；網(wǎng)絲間距的減小使得網(wǎng)絲作用范圍更加廣泛，適當(dāng)?shù)脑黾泳W(wǎng)