CFD及ASM-CFD在MBR研究中的应用进展

综述了国内外计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)在膜生物反应器(Membrane Bioreactor,MBR)研究中的应用进展,介绍了与活性污泥模型(Activated sludgemodel,ASM)相结合的ASM-CFD模型在MBR研究中的应用状况.曝气优化,膜组件、膜单元及生物单元结构的优化是目前基于CFD的MBR模拟研究重点.国外CFD模拟研究较早,模拟规模已高达4800m~3/d.与之相比,我国开展MBR的CFD模拟研究起步较晚,目前仍处在小试规模的模拟阶段.ASM-CFD模拟已在常规活性污泥法污水处理研究中得到了成功应用,预期其在MBR的研究、设计与应用中有望成为一个新热点和方向.     

气升循环分体式MBR中H循环管水力学研究

以气升循环分体式MBR为研究对象,采用计算流体力学数值模拟方法,展开H循环管水力学条件优化研究.对H循环管的作用及H循环管管径大小的影响进行了模拟分析,并推导出H循环管循环流速U的计算公式.结果表明,H循环管对于气升循环分体式MBR具有必要性;膜单元与生物单元之间的循环流量随H循环管管径增大而增大,而当D/L(H循环管管径/膜池回流口长度)=22.2%时,H循环管平均循环流速最大,循环效率较高;推导得出H循环管内流速计算公式为:U=1/n R2/3(H0/l)(Qa1/v1A1-Qa2/v2A2[])1/2.本文研究结果可为MBR水力学研究与气升循环分体式MBR研究与应用提供科学依据和参考.     

气升循环分体式MBR的CFD模拟及优化

基于计算流体力学(CFD)方法,对气升循环分体式膜生物反应器(AL EC MBR)的关键结构参数与水力学参数的相关关系进行了模拟、优化和敏感性分析.研究结果表明,增加气液混合高度和曝气元件数量可提高混合液的混合程度及膜面流速、剪切力分布的均匀性,有利于膜污染控制;曝气器位置升高会使MBR流场分布的均匀性下降;混合液黏度的增加会降低混合液循环流速,但使膜组件中气液混合流的均匀度提高.在MBR膜组件中存在着混合液流速和剪切力分布中部区域高外部区域低的不均匀性,这种不均匀性是导致膜有效利用面积降低和水处理成本升高的重要流体力学因素.     

广西农村生活污水集中处理工艺综合评价

农村生活污水处理是广西农村环境综合整治的重要工作。通过２０１１年广西环境连片整治示范项目中农村生活污水集中式处理设施建设和运行情况调研,针对有动力好氧生化处理工艺、厌氧－微动力好氧－人工湿地、厌氧－人工湿地及高负荷地下渗滤处理系统４种主要处理工艺进行了技术性和经济性分析,并利用模糊优劣系数法对４种处理工艺进行了综合评价。结合广西地区农村生活污水处理的特征,从污染物去除效果、运行成本、投资成本等方面,结合成本有效性综合评价发现,厌氧－人工湿地技术更适用于广西地区农村生活污水处理。