渦旋波膜生物反應(yīng)器COD降解與傳質(zhì)的耦合研究.pdf

1、一定參數(shù)條件下，在二維槽道中可以形成一系列旋渦，主流圍繞這些旋渦呈波狀流動(dòng)，此即渦旋波流動(dòng)(Vortexwave)。渦旋波流動(dòng)作為一種特殊的流動(dòng)現(xiàn)象，其特點(diǎn)是在較低的雷諾數(shù)條件下可以強(qiáng)化傳質(zhì)，其剪切應(yīng)力和能量消耗與傳統(tǒng)的湍流傳質(zhì)相比要小得多。渦旋波流動(dòng)與膜技術(shù)相結(jié)合可形成高效的傳質(zhì)方式，因此具有很好的研究?jī)r(jià)值。本文以渦旋波膜生物反應(yīng)器中溶解氧濃度和廢水處理中的COD去除率為主要研究對(duì)象，重點(diǎn)分析了渦旋波生物反應(yīng)器強(qiáng)中COD的降解規(guī)律以及

2、與傳質(zhì)參數(shù)的耦合特性，并對(duì)影響傳質(zhì)的操作參數(shù)及反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)等進(jìn)行了分析比較。主要內(nèi)容如下：建立了渦旋波膜生物反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)裝置，分別進(jìn)行了清水冷模實(shí)驗(yàn)和廢水實(shí)驗(yàn)。冷模實(shí)驗(yàn)中改變了出口壓力P以及氣體流量Q的大小。通過對(duì)容積傳質(zhì)系數(shù)的測(cè)試計(jì)算，分析了各參數(shù)對(duì)渦旋波流動(dòng)的影響。結(jié)果表明，容積傳質(zhì)系數(shù)隨出口壓力和氣體流量均呈周期性波動(dòng)變化，且隨出口壓力變化的幅度較大。 本文在廢水實(shí)驗(yàn)中，改變了Re數(shù)，出口壓力P、氣體流量Q以及液體流量

3、QL，通過對(duì)COD降解效果的測(cè)試，分析了各參數(shù)對(duì)渦旋波膜生物反應(yīng)器性能的影響。結(jié)果表明，COD去除率隨Re數(shù)的增大而增大，隨出口背壓P的增加而增大，但氣體流量的改變對(duì)COD的降解并無明顯的影響。在穩(wěn)定流流動(dòng)和振蕩流流動(dòng)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)器在振蕩流條件下COD去除率高于穩(wěn)定流條件下的COD去除率。在振蕩流疊加穩(wěn)定流流動(dòng)狀態(tài)下COD的去除率高于純振蕩流條件下COD的去除率。研究了不同折流間距的反應(yīng)器槽道對(duì)COD降解情況的影響。結(jié)果表明：折流