隨著膜生物反應(yīng)器(MBR)在水處理領(lǐng)域研究的逐步深人,其在水處理領(lǐng)域?qū)l(fā)揮更加重要的作用.然而MBR中的膜污染及高能耗嚴(yán)重制約著其在水處理中的應(yīng)用.因此如何降低膜污染和運(yùn)行能耗是膜應(yīng)用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)l1 ].目前對(duì)反應(yīng)器的優(yōu)化研究也越來(lái)越多 ],但這些研究大多是在實(shí)驗(yàn)室水平上進(jìn)行的.由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程的復(fù)雜與多變,及大規(guī)模實(shí)驗(yàn)的巨大成本,許多學(xué)者_(dá)7 ]開(kāi)始運(yùn)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(computational fluid dinamics,簡(jiǎn)稱(chēng)CFD)對(duì)膜生物反應(yīng)器進(jìn)行模擬研究.CFD是建立在經(jīng)典流體動(dòng)力學(xué)與數(shù)值計(jì)算方法基礎(chǔ)之上的一門(mén)新型獨(dú)立學(xué)科,通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算和圖像顯示的方法,在時(shí)問(wèn)和空間上定量描述流場(chǎng)的數(shù)值解,從而達(dá)到對(duì)流體力學(xué)問(wèn)題研究的目的[1o,11].通過(guò)運(yùn)用CFD數(shù)值模擬,可以形象而直觀地獲得各個(gè)流動(dòng)特征參數(shù),從而對(duì)所需要研究的模型進(jìn)行流場(chǎng)分析及相關(guān)優(yōu)化.在某些不能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的情況下,CFD模擬還可用于指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)和施工.?dāng)?shù)值模擬將是未來(lái)各種模型優(yōu)化的理想選擇之一.
本研究旨在通過(guò)數(shù)值模擬方法,對(duì)目前應(yīng)用最廣泛的MBR反應(yīng)池構(gòu)型進(jìn)行布?xì)夥绞絻?yōu)化,考察特定曝氣強(qiáng)度和布?xì)夥绞綄?duì)MBR運(yùn)行特性的影響,分析導(dǎo)流作用對(duì)布?xì)庑Ч挠绊懀ㄟ^(guò)流場(chǎng)模擬,對(duì)在不同布?xì)夥绞较碌哪っ驽e(cuò)流流速、反應(yīng)器內(nèi)氣含率分布狀況和混合液速度場(chǎng)分布進(jìn)行分析比較,從而優(yōu)化反應(yīng)器內(nèi)部水力條件,以達(dá)到降低運(yùn)行能耗、延緩膜污染的目的,促進(jìn)MBR的開(kāi)發(fā)和進(jìn)一步實(shí)用化研究. |