隨著用水量的不斷增加,市政污水處理效率的提高,導致污泥產(chǎn)量逐年增高。剩余污泥中重金屬含量高、難降解有機物多,不利于剩余污泥后期的厭氧消化。對污泥進行預處理可以提升污泥的厭氧消化效率,微波輻照法就是一種有效的預處理手段。由于課題組前期的研究成果顯示:改性活性炭纖維聯(lián)合微波處理法可有效提高污泥后期的厭氧消化效果。以此為理論基礎,進行微波預處理污泥反應器的模擬研究。本文對污泥微波預處理反應器進行了基本的設計,確定了污泥預處理裝反應器的形狀、微波發(fā)生裝置位置和數(shù)量、尺寸、污泥處理量,通過HFSS和FLUENT建立電磁—流體—熱耦合仿真模型,分別對不同結(jié)構(gòu)和尺寸的反應器腔體進行了模擬研究,進行對比分析,選出最合適的微波污泥管式反應器。對于圓柱腔反應器,半徑為50mm、60mm、70mm、90mm、100mm、120mm、130mm、160mm、180mm、190mm、200mm的腔內(nèi)微波輻射強度沿由反應器管壁向中心衰減,輻射能量主要集中在距管壁表面30mm至60mm區(qū)域內(nèi);半徑為80mm、110mm、140mm、150mm、170mm,腔內(nèi)微波輻射強度沿由中心向反應器管壁衰減,輻射能量主要集中在管...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 污泥微波預處理技術
        1.2.1 微波概述
        1.2.2 污泥微波預處理技術的理論基礎
        1.2.3 污泥微波反應器的研究現(xiàn)狀
    1.3 污泥微波反應器的數(shù)值模擬研究
    1.4 課題的提出與主要研究內(nèi)容
        1.4.1 課題的提出
        1.4.2 主要研究內(nèi)容
    1.5 研究方法與技術路線
    1.6 研究意義
2 污泥微波預處理反應器的設計及分析
    2.1 反應器腔體結(jié)構(gòu)的選擇
    2.2 微波發(fā)生裝置的位置與數(shù)量
    2.3 反應器的尺寸設計
    2.4 小結(jié)
3 污泥微波反應器電磁仿真模型的建立
    3.1 電磁仿真基本理論與方法
        3.1.1 Ansoft HFSS電磁場分析原理與方法
        3.1.2 污泥微波輻射理論分析
    3.2 微波污泥反應器電磁仿真模型的建立
    3.3 微波場仿真模擬結(jié)果及分析
        3.3.1 不同半徑圓柱腔反應器的體功率損耗密度場
        3.3.2 圓柱腔反應器的體功率損耗密度場及損耗值分析
        3.3.3 不同內(nèi)徑同軸腔反應器的體功率損耗密度場
        3.3.4 同軸腔反應器的體功率損耗密度場及損耗值分析
    3.4 小結(jié)
4 流體—熱耦合仿真模型建立與計算
    4.1 流體動力學基本理論與方法
        4.1.1 計算流體動力學概述
        4.1.2 FLUENT簡介
    4.2 流體—熱耦合仿真模型建立
    4.3 污泥流場分析
    4.4 流體—熱耦合仿真模型結(jié)果及分析
        4.4.1 不同半徑圓柱腔反應器的污泥微波接收場
        4.4.2 不同內(nèi)徑同軸腔反應器的污泥微波接收場
        4.4.3 圓柱腔和同軸腔反應器污泥微波接收場及盲區(qū)占比分析
    4.5 小結(jié)
5 反應器的對比與優(yōu)選
    5.1 微波輻射強度
    5.2 微波輻射均勻性
    5.3 微波輻射盲區(qū)占比
    5.4 小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻



本文編號：4021649