计算流体力学在氧化沟设计中的应用

利用计算流体力学对氧化沟的倒伞曝气机及推流器建立叶轮机械驱动模型,建立氧化沟污水-污泥多相流模型,利用计算流体力学软件Fluent对倒伞曝气机及推流器驱动的氧化沟进行流场模拟,能够较为准确的预判各种情况下的流场,有效地整合表面曝气机与潜水推流器的统一,能够很好地对氧化沟工程设计,设备配置及布置等起优化作用,并对污水厂运营起指导作用。     

潜水推流器在炼油污水中的应用

荆门石化污水处理场以氧化沟工艺运行为主,由于沟型的原因存在充氧与推流的矛盾,曝气转碟间距较长,氧化沟水平流速小于0.3 m/s,污泥沉底。氧化沟充氧与推流的之间矛盾必须通过潜水推流器来解决。氧化沟转碟只提供生化处理所需曝气量,而潜水推流器则起到泥水搅拌均匀、提供足够水平流速的作用。氧化沟增设潜水推流器投用后,不再发生污泥沉低的现象,水平流速大于0.3 m/s,沟内污泥混合均匀,溶解氧也由原4.0 mg/L降到2.0 mg/L,同时由于溶解氧和水平流速的满足。但潜水推流器投用后,一定程度上也破坏了原有生物相分布情况,需通过不断摸索使微生物适应新的生长环境。     

复合氧化沟在联合曝气下氧传递研究

为改善污水处理厂Carrousel氧化沟运行情况,从一种新的角度———氧的传递出发,建立氧的传递反应模型,通过清水充氧试验及正交试验,研究了在改良型Carrousel氧化沟小试装置中,投加悬浮生物填料及改变曝气方式后系统氧的传递效果。结果表明,填料投配率为30%时,系统的氧的传递系数KL,α最大;且将系统原倒伞曝气改为倒伞+微孔的联合曝气方式后,氧的传递效果大大增加。最终确定系统优化工况为:填料投配率30%,HRT=10 h,污泥龄为25 d,采用联合曝气(倒伞转速为58.5 r/min,微孔曝气体积流量为80 L/h),夜间间歇曝气。     

三种氧化沟工艺污水处理厂曝气管理浅析

湖北省内三座污水处理厂分别为奥贝尔氧化沟、A2/O氧化沟和改良型氧化沟工艺,均采用转蝶为曝气充氧设备。根据工艺的差别和季节的变化确定氧化沟溶解氧基本控制范围,针对强化脱氮除磷、二沉池出现浮泥、长期低浓度进水、进水量不足等特殊情况,以理论分析为指导,并通过调节转蝶开启位置、开启时间和运行方式,形成不同的曝气管理方案以达到系统最佳运行状态,同时达到节能降耗目的。     

北方某污水厂卡鲁塞尔氧化沟系统的设计

北方某城市污水处理厂,设计水量3000m3/d,设计最低水温10℃,ρ(COD)≤350mg/L,ρ(BOD5)≤140mg/L,可采用卡鲁塞尔氧化沟进行污水的脱氮除磷处理。在分析、介绍卡鲁塞尔氧化沟设计的基础上,还得出以下设计经验:氧化沟中间隔墙与曝气机叶轮边缘的距离宜为80~100mm,氧化沟液面距曝气机基础平台的高度应为1.45m,曝气机的防冻可采取保温房或通蒸汽加热的方法。     

Orbal氧化沟的评价与改进设想

Ｏｒｂａｌ氧化沟是一种很先进的污水处理工艺，它可根据实际水质情况灵活地改变运行方式：如可为三级推流式；吸附再生式；阶段曝气式等多种型式，原ｏｒｂａｌ氧化沟是采用转碟充氧的，目前最好的转碟之动力效率仅为１８ｋｇＯ２／（ｋＷ·ｈ）。如果能采用高动力效率的微孔曝气器来代替转碟充氧，并在缺氧区设液下搅拌器进行推流搅拌，使水流条件维持原氧化沟的流动状态，这将比典型氧化沟在能耗方面大大节省。     

氧化沟的循环比探讨

氧化沟循环比的大小对氧化沟断面大小有很大影响.氧化沟循环比主要取决于曝气充氧的需要和进水水质,曝气充氧对循环比的要求可通过计算确定;进水水质对氧化沟水流混合程度的要求不一样,影响氧化沟循环比.在提高氧化沟循环比的同时,应使氧化沟在一定程度上保留推流式反应器的特点.在设计中对氧化沟的循环比要足够重视.     

改良型Carrousel 2000氧化沟生物脱氮除磷效果分析

为考察某改良型Carrousel 2000氧化沟工艺生物脱氮除磷效果,提出保障出水达标优化建议,通过实际运行资料及污染物沿程变化取样监测,分析脱氮除磷主要影响因素。结果表明:该氧化沟工艺出水TN、TP浓度有超标风险。氧化沟中沿程DO的质量浓度为2~5 mg/L,存在过度曝气现象,且实际进水碳氮比为2~5,影响了缺氧区的脱氮效果,造成二沉池出水和回流污泥NO3--N浓度较高,导致厌氧区释磷效果差,影响生物除磷效果。建议采用间歇曝气技术对该污水处理厂进行优化运行,在提高污水处理厂脱氮除磷效果的同时降低能耗,减少运行成本。     

改良型氧化沟在城镇污水处理厂的应用

改良型Carrousel2000氧化沟由于利用氧化沟内水力循环、无动力内循环等特点,在去除BOD的同时能高效脱氮除磷,易于操作,便于管理,因而被城镇污水处理厂广泛采用.本文以修水县污水处理厂为例,介绍了改良型Carrousel氧化沟在城镇污水处理中的应用.结果表明：该污水处理厂BOD、COD、TP、TN、NH3-N的平均去除率分别为82.96％、75.68％、71.37％、38.77％、63.49％.通过改良型Carrousel2000处理的污水,出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级标准中的B标准.     

微孔曝气变速氧化沟中试启动试验

为了进一步提高微孔曝气氧化沟充氧效率和氧利用率,在沟型方面将传统氧化沟进行技术创新,巧妙将充氧混合与液流推动相结合,提出了一种新型的微孔曝气变速氧化沟。试验启动期间,系统具有较好的脱氮除磷及去除有机物的能力:COD、NH4+-N平均去除率达到90%以上;TN的平均去除率在65%以上,最高可达80%;TP的去除率到启动末期达到90%以上;除TP外,出水各项指标均能达到一级A标准。试验系统实现了在低温、低溶解氧和较低的流速条件下成功启动,并达到较好的污染物去除效果,说明微孔曝气变速氧化沟工艺具有实现高效、节能、低耗的应用潜力。     

Carrousel氧化沟特性系数分布规律及其关联性研究

通过对合肥市某污水处理厂Carrousel氧化沟A/O工艺运行实测数据研究,分析了该氧化沟在几个典型截面下的流速、污泥浓度和溶解氧浓度的分布规律,探讨了流速与污泥浓度、溶解氧之间的关联性。试验结果表明:在缺氧段,流速在各截面不同流层保持比较稳定的流速梯度,溶解氧浓度沿程下降,同时污泥出现明显沉降;在好氧段,各流层流速波动较大,溶解氧浓度沿程升高,污泥浓度在各流层间分布较为均匀。在几个典型截面下流速与污泥浓度呈负相关,与溶解氧浓度呈正相关,且相关性较高。     

我国城市污水处理厂BOT模式分析

BOT模式成为各级政府建设污水处理设施市场化改革的首选。城市污水处理厂BOT模式、BOT的风险及现状等方面的阐述表明BOT模式具有其鲜明的优势,风险因素也极为复杂。污水处理厂地域、建设成本和污水处理工艺等均影响BOT项目的投资收益。直辖市和东部沿海吨水投资较高,5万吨以下的污水处理厂‘主要采用氧化沟工艺,较大规模的污水处理厂常选用A／A／O工艺。     

Feasibility study and CFD‐aided design for a new type oxidation ditch based on airlift circulation

A new type oxidation ditch, airlift oxidation ditch (ALOD), was designed based on the research about airlift reactors and fluidized beds. Three important functions: propulsion, oxygenation, and mixing, can be achieved simultaneously. The flow in this ALOD was simulated for the purpose of feasibility verification and preliminary design. The influences of the relative location of the clapboards, the distance between clapboard and surface, as well as the aerator array were discussed. A bench‐scale reactor was built to test the performance of the ALOD. All results provide evidence for the potential use of ALOD in municipal wastewater treatment.     

新型AmOn反应器好氧区流场优化与实验研究

基于气升式环流反应器原理设计的新型AnOn反应器，是集传统氧化沟和二沉池工艺于一体，同时实现有机物去除、反硝化脱氮除磷、污泥回流以及泥水分离等功能的高效污水处理生化反应器。曝气装置是该反应器的核心部件，不但起到曝气充氧、紊动传质的作用，而且还是整个反应器内液相垂直流动的动力来源。本文借助CFD技术，对好氧区曝气方式改进前后流场特征进行模拟，分析不同流场情况对好氧区紊动传质及处理效果的影响。实验表明，双管曝气方式下，中间一道曝气管的曝气搅拌作用破坏了单管曝气方式下的循环涡流，使得液速和气含率分布更加均匀合理，好氧区流场更加有利于气液和液固传质，相同曝气量条件下污水处理效果得到很大加强。     

PDA experiments and CFD simulation of a lab-scale oxidation ditch with surface aerators

Though hydrodynamic characteristic is an important parameter for the optimization of reactors, very little research deals with the hydrodynamics of oxidation ditches. This paper focuses on the hydrodynamics of an oxidation ditch from the point of view of both experiments and simulations. The three-dimensional flow field in the oxidation ditch aerated with surface aerators like inverse umbrella is simulated with computational fluid dynamics (CFD). The two-fluid model and the standard k–? model are used for the turbulent solid–liquid two-phase flow. The distributions of liquid velocity and volume fraction of solid phase are obtained. Experiments are performed in a lab-scale oxidation ditch with particle dynamic analyser (PDA). The comparison between simulations and PDA experiments confirms that the results and the methods employed in this paper are reliable. The liquid and solid have similar flow velocity, while the vertical velocity of solid phase is slightly lower than that of liquid. With the increase of aerator speed, the velocity increases and solid phase disperses more evenly. The flow in the oxidation ditch has noticeable three-dimensional features, especially between the circular channel and the straight channel. And solid phase is ready to settle in these regions. All these results form the basis for the optimization and deep research of oxidation ditches.     

三槽式氧化沟污水处理工艺研究

三槽式氧化沟是在传统的氧化沟基础上进行了一定改进和发展起来的工艺,具有流程较简单、能连续处理污水而不需设置二沉池,建筑物少,管理简单占地少等优点。作者分析研究了三槽式氧化沟工艺对城市生活污水中COD、悬浮物(SS)、NH3—N的处理效果,探讨了不同操作参数,包括进水中污染物浓度、溶解氧(DO)、pH值、操作温度等对处理效果的影响,与传统的氧化沟技术进行比较,三槽式氧化沟工艺具有较高废水处理效率。     

A~2/O工艺强化脱氮效果中试研究

针对郑州某一城市污水处理厂"混合型城市污水"的特征,以厂区曝气沉砂池出水作为处理对象,设计1套A2/O工艺强化脱氮中试装置。该A2/O工艺采用氧化沟作为好氧池,氧化沟对总氮和氨氮的去除具有强化作用,同时可降低硝化液回流的能耗;当进水COD、NH3-N、TN的平均质量浓度分别为513.6、22.4、34.2 mg/L时,经A2/O工艺处理后,对COD、NH3-N、TN的平均去除率分别达到了91.2%、84.4%、71.44%,出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)一级A标准,取得了良好的污染物去除和脱氮的效果,总体出水水质相对稳定。     

某市污水处理厂二期工程污水处理工艺研究

某市污水处理厂二期工程Et处理污水能力为7万m^3。根据一期工程的NH3-N、COD平均值随月份的变化曲线确定了二期的进出水水质。根据BOD5／CODer、BOD5／TKN和BOD5/TP,确定了二期污水生物处理的可行性。在方案对比后,确定立式表曝氧化沟工艺为污水二级处理的技术方案,纤维转盘滤池工艺为深度污水处理工艺。论文提出了某市污水处理厂二期工程的污水处理工艺,可以为类似工程提供借鉴。     

A/A/O微曝氧化沟运行效果分析

文章以三角镇污水处理有限公司为实例,选取CODCr、NH3-N两个水质指标对A/A/O微曝氧化沟在运行期间的运行状况及运行效果进行了研究。研究表明,A/A/O微曝氧化沟抗冲击负荷能力强,生物处理效果好,对污水中污染物有较强的去除能力。