懸掛鏈移動曝氣技術(shù)是近年來開發(fā)的一種新型曝氣技術(shù)，因其具有效率高、投資少、可維護性強等優(yōu)點，而迅速被世界各國眾多污水處理廠所采用。目前，縱觀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，對懸掛鏈擺動機理和擺動曝氣后水力條件對傳氧影響的研究仍然較少，深入研究懸掛鏈擺動機理、曝氣流體力學行為，可以為優(yōu)化曝氣操作、設(shè)計高效曝氣器結(jié)構(gòu)以及拓展懸掛鏈曝氣的應用范圍提供依據(jù)。 曝氣的作用即是產(chǎn)生氣泡，維持一定氣液接觸面積。氣泡形成是復雜曝氣過程中決定曝氣效率的一個重要階段。因此，本論文通過研究懸掛鏈柔性孔氣泡生成特點和所建立的柔性孔氣泡體積預測模型，對懸掛鏈氣泡生成體積進行了分析，得出懸掛鏈采用柔性孔口與氣泡尺寸、效率之間的關(guān)系。結(jié)果表明：柔性孔能產(chǎn)生更小氣泡；增加曝氣器開孔數(shù)將減小小孔流速，減小氣泡尺寸。 移動曝氣是懸掛鏈區(qū)別于其他曝氣形式的最大特點，對懸掛鏈擺動性質(zhì)的理論分析有利于全面掌握懸掛鏈工作機理。本論文建立了懸掛鏈二維動力學模型。模型把懸掛鏈系統(tǒng)非線性性質(zhì)與隨機擺動建立起聯(lián)系，分析出懸掛鏈隨機擺動主要能量集中于低頻區(qū)的特點。懸掛鏈的隨機擺動有利于氧傳質(zhì)進行，使曝氣效率提高。 在曝氣效率影響因... 

【文章頁數(shù)】：167 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 活性污泥污水處理法及曝氣作用
        1.2.1 活性污泥法基本原理
        1.2.2 活性污泥法主要工藝
        1.2.3 曝氣在活性污泥法中的作用
    1.3 曝氣器與懸掛鏈移動曝氣技術(shù)
        1.3.1 曝氣方法與設(shè)備
        1.3.2 懸掛鏈移動曝氣技術(shù)的提出
    1.4 懸掛鏈移動曝氣技術(shù)工程應用
        1.4.1 懸掛鏈移動曝氣技術(shù)在寶應縣污水處理廠中的應用
        1.4.2 懸掛鏈移動曝氣技術(shù)在平度市污水處理廠中的應用
        1.4.3 懸掛鏈移動曝氣技術(shù)在灤平縣污水處理廠中的應用
    1.5 懸掛鏈移動曝氣相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀
    1.6 論文研究意義
    1.7 論文研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.7.1 研究內(nèi)容
        1.7.2 技術(shù)路線
第二章 氣泡生成分析
    2.1 氣泡生成理論模型
        2.1.1 Kumar-Kuloor 模型
        2.1.2 柔性孔氣泡生成模型建立
    2.2 曝氣膜、孔口特征與參數(shù)
        2.2.1 孔口形式
        2.2.2 孔口與膜片參數(shù)
        2.2.3 柔性孔與膜片效率評價指標
    2.3 柔性孔與剛性孔氣泡生成過程對比
        2.3.1 氣泡生成過程劃分
        2.3.2 氣泡生成過程對比
    2.4 本章小結(jié)
第三章 懸掛鏈數(shù)值模擬兩相流理論基礎(chǔ)
    3.1 曝氣氣泡形狀判斷方法
    3.2 相間作用力
        3.2.1 曵力
        3.2.2 升力
        3.2.3 虛擬質(zhì)量力
    3.3 曝氣池歐拉兩相流模型
        3.3.1 兩相流模型建立方法
        3.3.2 雙歐拉兩相流模型的建立
        3.3.3 湍流模型
    3.4 數(shù)值計算方法
    3.5 本章小結(jié)
第四章 氧傳質(zhì)理論
    4.1 傳質(zhì)原理與傳質(zhì)系數(shù)研究
        4.1.1 費克定律
        4.1.2 膜理論
        4.1.3 溶質(zhì)滲透理論
        4.1.4 表面更新理論
        4.1.5 湍動傳質(zhì)理論
        4.1.6 傳質(zhì)理論在懸掛鏈研究中的應用
    4.2 懸掛鏈氧傳質(zhì)模型建立
    4.3 氧傳質(zhì)影響因素與評價指標
        4.3.1 氧傳質(zhì)影響因素
        4.3.2 主要評價指標
    4.4 本章小結(jié)
第五章 固定曝氣模擬與懸掛鏈動力學模型建立
    5.1 懸掛鏈式曝氣器結(jié)構(gòu)特點
    5.2 固定曝氣流場數(shù)值模擬
        5.2.1 數(shù)值模擬平臺
        5.2.2 懸掛鏈曝氣器模型
        5.2.3 網(wǎng)格劃分
        5.2.4 求解文件結(jié)構(gòu)與參數(shù)設(shè)置
        5.2.5 數(shù)值模擬結(jié)果與分析
    5.3 固定曝氣性能實驗
        5.3.1 實驗目的
        5.3.2 實驗裝置與藥劑
        5.3.3 實驗步驟
        5.3.4 實驗結(jié)果
        5.3.5 結(jié)果分析
    5.4 懸掛鏈曝氣器系統(tǒng)二維數(shù)學模型
        5.4.1 懸掛鏈動力學模型
        5.4.2 模型算例結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
第六章 懸掛鏈移動曝氣流場模擬
    6.1 動網(wǎng)格技術(shù)
        6.1.1 控制方程
        6.1.2 離散方法
        6.1.3 動網(wǎng)格更新方式
        6.1.4 OpenFoam 動網(wǎng)格實現(xiàn)
    6.2 懸掛鏈移動曝氣流場模擬
        6.2.1 求解文件結(jié)構(gòu)與參數(shù)設(shè)置
        6.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果
    6.3 懸掛鏈移動曝氣與固定曝氣對比分析
        6.3.1 氣含率對比
        6.3.2 溶解氧濃度對比
        6.3.3 曝氣效率對比
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與建議
    7.1 總結(jié)
    7.2 建議
參考文獻
致謝
附錄
    附錄 1 主要程序
    附錄 2 主要字典文件
    附錄 3 固定曝氣實驗數(shù)據(jù)
在學期間發(fā)表的學術(shù)論文和參加科研情況
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3704267