A2O氧化沟缺氧区三维流场模拟及结构形式优化

以FLUENT软件为工具，选用三维RNG k-ε紊流数学模型对重庆井口污水厂A²O氧化沟缺氧区内的流场进行模拟，分析了缺氧区内流场分布不均匀及沉泥的原因，提出了水下推进器的合理设置位置与导流墙的合理设置方式，并对优化后的缺氧区进行了模拟计算。通过优化后模拟的结果可见，在相同的功率密度下，缺氧区内的流场得到了较均匀的分布，流速从原来的0.131 m/s提升到0.204 m/s，减少了能量的损失。底部的流速也从原来的0.140 m/s提升到0.226 m/s，有效的防止或减少了沟中的污泥沉积。优化的结果对实际工程的设计也有一定的指导意义。     

A2O氧化沟缺氧区三维流场模拟及结构形式优化

以FLUENT软件为工具,选用三维RNG k-ε紊流数学模型对重庆井口污水厂A2O氧化沟缺氧区内的流场进行模拟,分析了缺氧区内流场分布不均匀及沉泥的原因,提出了水下推进器的合理设置位置与导流墙的合理设置方式,并对优化后的缺氧区进行了模拟计算。通过优化后模拟的结果可见,在相同的功率密度下,缺氧区内的流场得到了较均匀的分布,流速从原来的0.131 m/s提升到0.204 m/s,减少了能量的损失。底部的流速也从原来的0.140 m/s提升到0.226 m/s,有效的防止或减少了沟中的污泥沉积。优化的结果对实际工程的设计也有一定的指导意义。     

基于Fluent的闭合环型缺氧反应器构造优化

为提高闭合环型缺氧反应器混合效果,选用基于Fluent软件的三维RNG k-ε紊流数学模型对闭合环型缺氧反应器进行流场模拟,以池底可能淤积面积比例作为混合效果的评价标准,分别从导流直墙长度、导流墙偏心距离及水下推进器偏置等3个方面对缺氧池的系统构造的最优设置进行研究。结果显示,在相同推进器功率下,导流直墙长度2.0 m为佳,导流墙偏心距离0.5 m为佳,推进器向内偏置0.5 m为佳。该研究方法及其结果可以作为闭合环型缺氧反应器的设计依据,具有较佳的技术参考价值。     

曝气条件下应用型氧化沟内混合液流态测试及分析

从氧化沟的水力特性入手,实测并分析了混合液在应用型氧化沟内的流态分布特点。结果表明,在曝气机不同的旋转条件下,混合液液流在氧化沟内的流态分布规律具有较高的相似性,上部液流经曝气机加速作用,流速在短时间内急剧增加,而下部液流速度变化不明显,液流随之在沟体内进行流速均布,在返回第一直道时不同水深和内外侧流速已基本达到一致;混合液液流除了受到曝气机的推动力作用外,还受到沟体沿程阻力及弯道局部阻力的作用,导流板对混合液流态也产生了影响;在1.56m水位、120r/min逆时针转动条件下,第一直道末端下部液层内侧与中侧的流速较低,成为沟底污泥淤积的危险区;当转速为100r/min时,能保证氧化沟底混合液流速不小于0.15m/s;在1.56m水位、80r/min顺时针转动条件下,能保证氧化沟底混合液流速不小于0.15m/s。在实际运行中,只有将曝气设备调节到适合的转速才能有效防止污泥在氧化沟沟底沉积。同时,在保证沟底混合液流速满足要求时,为节省动能损耗,还应选择较低的曝气机转速。     

加装导流板对立体循环一体化氧化沟(IODVC)流场的影响

流速分布不均导致立体循环一体化氧化沟(IODVC)出现污泥沉积等问题。利用计算流体力学(CFD)技术对IODVC进行了二维单相流模拟。研究中采用多重参考系模型来模拟曝气转刷的转动及沟内动力的来源,风扇模型来模拟水下推流器对水流的推动作用以及RNG k-ε模型来模拟氧化沟中流场的湍流变化,将模拟数据与实测数据进行拟合验证,再运用验证后的模型研究了加装导流板及其位置对IODVC内部流场的影响。结果表明,CFD模型能够较准确地模拟出IODVC沟道中液流速度分布及沿程变化,加装导流板及合理布设其位置可增加主沟内液流高速区所占比例,同时改善隔板背后的流速分布。因此,在弯道处加装导流板将有利于减少和防止沟道污泥沉积现象,对IODVC的优化设计及工程应用具有一定的指导意义。     

卡鲁塞尔氧化沟流速与水质组分分布的现场测试

通过实测卡鲁塞尔氧化沟不同位置处流速与水质组分，分析了流速对沟内污泥、溶解氧浓度的影响以及溶解性组分的微生物转化规律。结果表明，溶解氧与流速呈正相关、污泥浓度（MLSS）与流速呈负相关；水质组分在沟中不同区段呈现出各自特点，反映了COD、氨和磷酸盐的生物转化历程；流速也是影响溶解性组分混合的重要因素，改善进水口附近混合液的流场，提高局部流速有利于缩短进水组分均布的距离。     

微孔曝气变速氧化沟循环特性的中试研究

氧化沟工艺被广泛应用于脱氮除磷系统,其沟宽和流速均相等,这使得缺氧段和微孔曝气段因水流连续性均有相同的不沉降水平流速,造成曝气区流速高,推进能耗大。基于节能理念,为验证氧化沟变速的可行性,对中试变速氧化沟进行实际流速测定,结果表明,变速氧化沟在沟宽0.4 m处,其断面平均流速约为0.15 m/s;在沟宽1.2 m处,其断面平均流速约为0.07 m/s,上述2种沟宽实际流速比值与其对应的理论流速比3∶1相比较小,但该结论验证了氧化沟变速的可行性。另外,对沟内易沉降点不同水深处沉降比和SS分布进行测定,未出现较大的差值,结合长期工艺表面观察未发现泥水分离和泥块上浮现象。     

不同工况条件对Carrousel氧化沟脱氮除磷影响研究

采用Carrousel氧化沟处理实际生活污水，考察了DO、TCOD/TN和污泥回流比对氧化沟单沟内同步脱氮除磷效果的影响。结果表明，在相同HRT、污泥回流比、TCOD/TN比的工况下，氧化沟系统对TN、TP的去除率随着DO浓度的增加而降低；在相同HRT、污泥回流比、DO的工况下，氧化沟系统对TN、TP的去除率随着TCOD/TN比的增加而提高；在相同HRT、DO和TCOD/TN比的工况下，氧化沟系统对TN的去除率随着回流比的增加而提高，而对TP的去除率随着回流比的增加而降低。     

几种倒伞型表面曝气机的充氧性能

对安徽某科技公司产自行研究的几种倒伞型表面曝气器的充氧性能进行模拟比较研究,利用合肥某氧化沟装置在清水条件下对各叶轮的氧总转移系数KLa、理论充氧能力qc、理论动力效率E及水体流速v进行了测试,对比分析了叶片安装角度、片数及叶片设计对充氧能力的影响。结果表明,叶片导流辐板斜角设计对充氧效率影响最大,是叶轮性能提升最关键因素。     

Carrousel氧化沟的流动特性研究

采用颗粒动态分析仪（PDA）对倒伞形表面曝气机曝气的Carrousel小试氧化沟进行测试，得出了氧化沟内较系统的流动特性参数。比较了固液两相在氧化沟内流动的差别，发现固液两相流动速度差别较小，由于惯性的影响，固相的沉降速度略大于液相。考察了表曝机的转速、表曝机相对于液面的位置、氧化沟的深度等因素对氧化沟内流动的影响，随着表曝机转速的增大和表曝机浸入液面深度的增加，流动速度和沉降速度均会增大，而氧化沟深度增加时，距离液面同一深度处的速度则会减小。实验结果与污水处理厂的实际情形进行比较发现，二者变化趋势一致，说明本实验结果可用于指导工程实际，为氧化沟的优化设计提供依据。     

利用太阳能驱动的一体化氧化沟的运行方式

污水处理的高能耗和新能源利用已引起人们的关注,本文根据太阳光照强度的周期变化和农村污水昼夜排放量悬殊的特征,提出了一种新型的利用无蓄电池太阳能光伏系统驱动的污水生物处理系统,可有效降低太阳能光伏系统的成本。生物反应器是一个双沟式一体化氧化沟。按照启动的用电设备的数量,一体化氧化沟具有5种运行方式。在不同的运行方式下,一体化氧化沟的内沟和外沟具有不同的功能,其中运行方式3到运行方式5对污染物去除效率最高。采用阶梯型电量输出模式,可以充分利用太阳能,并保障一体化氧化沟的高效运行时间。在160 d的连续运行实验中,COD、氨氮、总氮和总磷的平均去除率分别为87.8%、98.4%、68.7%和80.3%。证明无蓄电池太阳能光伏系统驱动污水生物反应器处理农村分散污水是可行的。     

C/N对Carrousel 2000氧化沟同步脱氮除磷的影响研究

就C/N对Carrousel 2000氧化沟同步脱氮除磷的影响进行了研究。结果表明，进水C/N值在5～13之间时，进水C/N不影响氧化沟系统对NH₃-N的去除效果。出水NH₃-N浓度＜1 mg/L，平均去除率达到97.40%。当C/N低于11时，TN、TP的去除率随C/N的升高而快速大幅提高，分别从5时的26.47%和14.99%升至11时的93.48%和97.03%。当C/N＞11时，氧化沟TN去除率达到93.48%，TP去除率接近100%，氧化沟具有了良好的同步脱氮除磷的效果，出水水质满足国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002一级A标准)要求。TP去除率与TN去除率相关系数R₂＝0.985。     

连续/间歇曝气改良一体化氧化沟处理生活污水对比试验研究

为了提高改良一体化氧化沟(MIOD)的除磷效率和降低运行能耗,分别对连续曝气和间歇曝气(曝气1 h/停曝1 h)2种运行方式下系统处理生活污水的效果进行了对比试验研究.结果表明:(1)连续曝气运行方式下系统对COD、NH3-N、TP的去除率分别为85.28％、91.14％、73.09％；间歇曝气运行方式下系统对COD、...     

污水厂Carrousel氧化沟溶解氧和速度分布的研究

对长沙某污水处理厂的Carrousel氧化沟进行现场测试，获得不同截面的溶解氧和速度的数据，探讨了表曝机台数、沟深、沟的长宽比、进出水位置对溶解氧和速度的影响。初步掌握了该Carrousel氧化沟内溶解氧和速度的变化规律，认为通过调节倒伞形表面曝气机，可以在沟内不同区段创造好氧与缺氧的环境，为最终实现同步硝化反硝化的高效运行做准备。     

污水处理厂脱氮效果及相关参数的分析

通过对长沙某污水处理厂进行24 h水质、水量的监测,分析了其Carrousel氧化沟处理污水的特点.从脱氮的原理出发,结合流速、溶解氧等运行参数的考察,发现造成脱氮效果不好的主要原因是沟内缺少厌氧区段,提出改进措施,从宏观改善流体的流动人手,以达到调控溶解氧传递的目的,既而促进微观的硝化与反硝化反应,提高污水处理效果.     

Carrousel氧化沟的流动特性研究

采用颗粒动态分析仪(PDA)对倒伞形表面曝气机曝气的Carrousel小试氧化沟进行测试,得出了氧化沟内较系统的流动特性参数.比较了固液两相在氧化沟内流动的差别,发现固液两相流动速度差别较小,由于惯性的影响,固相的沉降速度略大于液相.考察了表曝机的转速、表曝机相对于液面的位置、氧化沟的深度等因素对氧化沟内流动的影响,随着表曝机转速的增大和表曝机浸入液面深度的增加,流动速度和沉降速度均会增大,而氧化沟深度增加时,距离液面同一深度处的速度则会减小.实验结果与污水处理厂的实际情形进行比较发现,二者变化趋势一致,说明本实验结果可用于指导工程实际,为氧化沟的优化设计提供依据.     

Carrousel氧化沟系统出水COD预报的神经网络模型

以河南漯河市污水净化中心的氧化沟系统为考察对象,针对该系统进水水质复杂,控制滞后的难点,引入人工神经网络的理论和方法,对其进行模拟分析,建立了基于BP网络的氧化沟系统出水COD预报模型。模型性能检验和灵敏度检验表明,建成的模型准确度高,适应性强,可直接用于该系统出水COD预报。这为氧化沟工艺在线控制提供了一条简便的途径。