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。     

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、...     

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。     

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。     

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。     

连续流间歇曝气氧化沟处理生活污水脱氮除磷研究

为了提高低C/N(3.0～3.5)生活污水的脱氮除磷效率,对设置选择池和厌氧池的氧化沟工艺采用了微孔曝气加搅拌的实验方式和连续流间歇曝气的运行方式,通过对总循环周期(tc)、曝气率(fa)以及出水稳定性的分析讨论,得出TN负荷在0.02 kg N/kg MLSS·d下,控制氧化沟曝气时间与总停留时间比在40%左右时,能实现80%以上的除氮率和35%以上的除磷率.与连续曝气氧化沟相比,不仅出水水质更好,而且节省能量.     

氧化沟反应器流体力学特性的数值模拟与实验研究

采用CFD数值计算和体视PIV测试相结合的方法研究卡鲁塞尔氧化沟反应器流场特性。探索复杂边界条件下反应器流场的模拟方法，采用体视PIV技术分别测量了反应器直道、弯道处三维全场流速；研究不同位置处纵、横、垂三向的流动结构和沿程分布特点。结果表明，模拟与实验结果较吻合；纵、垂两向的流动分布是决定沟内水力特性的主要因素；横、垂两向的流动是决定污泥沉积位置的主要因数；外沟靠近曝气叶轮直道段的流速分布上大下小，在低速区底部易发生污泥沉积；外沟远离曝气叶轮直道段流速分布上小下大，利于防止泥水分离；弯道段受横比降和横向环流的影响，内侧容易形成低速区或停滞区而发生污泥沉积。     

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。     

微孔曝气氧化沟工艺问题诊断及分析

污水厂升级改造仍是目前水处理研究的热点问题,通过桂林七里店污水厂的微孔曝气氧化沟处理过程进行诊断分析,结果表明,将七里店污水厂微孔曝气氧化沟的一个A/O运行模式改造为2个分段A/O供氧模式,改变进水点,提高氧化沟内梯度脱氮环境,缺氧区和好氧区容积比调整为1∶1.2,氧化沟出水口DO浓度到0.5 mg/L以上,二沉池中NO-3-N平均浓度达到7.2 mg/L,氧化沟到二沉池出水口阶段NH+4-N和PO3-4-P的平均释放量由改造前的3.85和1.69mg/L降低到-0.1和-0.2 mg/L的无释放状态。同时也表明,二沉池中NO-3-N浓度适当可抑制沉淀池中氨氮和磷酸盐的释放,改善出水水质。     

四喷嘴射流曝气器性能的三维数值模拟与实验研究

应用FLUENT对四喷嘴射流曝气器在不同工况下的引射空气性能进行三维数值模拟,分析了射流器内的场分布特性与气液两相流动结构;同时建立射流器性能实验台,对四喷嘴射流曝气器的性能进行实验研究。研究表明,四喷嘴射流器性能较高,能量损失较少,两相流动结构稳定;相对于单喷嘴射流器,四喷嘴射流器的流量比和效率随压力比的变化显著;四喷嘴射流曝气器在工况4下工作性能最好,其流量比q为3.20,效率η为36%,而相似工况下单喷嘴结构流量比q仅为1左右,效率η不超过20%;数值模拟结果与实验结果吻合较好。     

射流曝气的气液两相流的数值模拟

射流曝气在活性污泥处理方法中起着重要的作用.采用数值模拟的方法研究自吸式单级单喷射流器中的气液两相流动状况,通过对不同长径比和喷嘴面积比的射流曝气器模型的气液两相流的计算,定量分析长径比和喷嘴面积比对射流曝气器流场和空气与工作介质流量比的影响,为进一步设计开发新型高效的射流曝气器提供参考.     

射流曝气的气液两相流的数值模拟

射流曝气在活性污泥处理方法中起着重要的作用。采用数值模拟的方法研究自吸式单级单喷射流器中的气液两相流动状况，通过对不同长径比和喷嘴面积比的射流曝气器模型的气液两相流的计算，定量分析长径比和喷嘴面积比对射流曝气器流场和空气与工作介质流量比的影响，为进一步设计开发新型高效的射流曝气器提供参考。     

New jet-aeration system using ‘Supercavitation’

Background, aim and scope  

A newly developed fine bubble aeration system, by which air is transferred under supercavitation conditions, shows a clearly better performance than traditional, well-known aerators that rely on the jet-pump principle and its performance can be compared to oxygen transfer rates achieved in membrane and foil plate aerators.     

CFD simulation of the atmospheric boundary layer: wall function problems

Accurate Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations of atmospheric boundary layer (ABL) flow are essential for a wide variety of atmospheric studies including pollutant dispersion and deposition. The accuracy of such simulations can be seriously compromised when wall-function roughness modifications based on experimental data for sand-grain roughened pipes and channels are applied at the bottom of the computational domain. This type of roughness modification is currently present in many CFD codes including Fluent 6.2 and Ansys CFX 10.0, previously called CFX-5. The problems typically manifest themselves as unintended streamwise gradients in the vertical mean wind speed and turbulence profiles as they travel through the computational domain. These gradients can be held responsible—at least partly—for the discrepancies that are sometimes found between seemingly identical CFD simulations performed with different CFD codes and between CFD simulations and measurements. This paper discusses the problem by focusing on the simulation of a neutrally stratified, fully developed, horizontally homogeneous ABL over uniformly rough, flat terrain. The problem and its negative consequences are discussed and suggestions to improve the CFD simulations are made.     

Modeling of dispersion near roadways based on the vehicle-induced turbulence concept

A mathematical model is developed for dispersion near roadways by incorporating vehicle-induced turbulence (VIT) into Gaussian dispersion modeling using computational fluid dynamics (CFD). The model is based on the Gaussian plume equation in which roadway is regarded as a series of point sources. The Gaussian dispersion parameters are modified by simulation of the roadway using CFD in order to evaluate turbulent kinetic energy (TKE) as a measure of VIT. The model was evaluated against experimental carbon monoxide concentrations downwind of two major freeways reported in the literature. Good agreements were achieved between model results and the literature data. A significant difference was observed between the model results with and without considering VIT. The difference is rather high for data very close to the freeways. This model, after evaluation with additional data, may be used as a framework for predicting dispersion and deposition from any roadway for different traffic (vehicle type and speed) conditions.     

扬水曝气器的水质改善功能及提水、充氧性能研究

扬水曝气器是水源水质改善设备,应用于湖泊水库水源地,抑制藻类生长,控制底泥污染物释放,取得了良好的效果.建立了扬水曝气器上升流速数学模型,用于模拟计算扬水曝气器的提水能力.建立了扬水曝气器曝气室的充氧能力数学模型.在实验室实测了扬水曝气器上升流速及其对水体的充氧过程,实测值与模拟计算值吻合较好,验证了提水、充氧能力数学模型.     

射流曝气器研究进展

射流曝气技术的应用与完善 ,有赖于射流曝气器的研制与发展。本文综述了射流曝气器的研究进展 ,并根据供气方式、工作压力、结构类型、安装方式、安装高度进行了分类 ,其中着重详述了对研发射流器比较重要的结构类型 ,最后指出射流曝气器的研究趋势     

两种曝气设备的清水曝气充氧实验研究

根据清水充氧实验计算,比较了微孔雾化软管曝气和射流曝气的充氧动力效率和氧利用率.以及后续实验的结果,最终得出微孔曝气软管曝气是高效节能的河流整治方法.