污水處理過程中的曝氣能耗占總運行能耗的比重超過一半。隨著近年來我國對污水處理廠提標(biāo)改造的要求和污水處理能耗的增高,曝氣設(shè)備的選擇和工況調(diào)節(jié)對節(jié)約能耗有至關(guān)重要的作用。對曝氣系統(tǒng)展開相關(guān)研究,并將其應(yīng)用于工藝運行的優(yōu)化中,以達到污水處理節(jié)能降耗的目的。本文分為三部分,首先進行了不同工況下氧轉(zhuǎn)移效能實驗,從多種衡量指標(biāo)的角度分析不同工況對曝氣氧轉(zhuǎn)移效能的影響;然后進行曝氣過程氣液兩相流數(shù)值模擬,在實驗基礎(chǔ)上利用FLUENT流體力學(xué)軟件建立與實驗工況相同的數(shù)學(xué)模型,對曝氣過程進行氣液兩相水力學(xué)特性的模擬,分析水力學(xué)參數(shù)對氧轉(zhuǎn)移過程的影響;最后,基于ASM2d耦合曝氣控制模型對多段多級AO工藝展開模擬和優(yōu)化研究,利用WEST軟件建立起工藝模型,通過優(yōu)化曝氣控制調(diào)節(jié)曝氣過程實現(xiàn)節(jié)能降耗。主要結(jié)論如下:(1)曝氣系統(tǒng)氧轉(zhuǎn)移效能實驗研究結(jié)果表明:1)在一定曝氣量范圍內(nèi),Kla(20)和SOTR隨著曝氣量的增大呈現(xiàn)線性增長趨勢,SOTE隨著曝氣量的增大而減小并趨于平緩;EP隨著曝氣量的增大而減小;2)在一定曝氣水深范圍內(nèi),曝氣強度一定時,Kla(20)隨著曝氣水深的增大略有增大,SOTR和SOTE隨著...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 多段多級AO工藝研究進展
        1.2.2 曝氣系統(tǒng)的實驗與數(shù)值模擬研究進展
        1.2.3 活性污泥模型結(jié)合曝氣過程及多段多級AO工藝的研究進展
    1.3 研究理論
        1.3.1 曝氣過程氧轉(zhuǎn)移雙膜理論
        1.3.2 曝氣過程兩相數(shù)值模擬理論
        1.3.3 ASM2d模型理論
    1.4 研究內(nèi)容
    1.5 技術(shù)路線
2 曝氣系統(tǒng)氧轉(zhuǎn)移效能實驗研究
    2.1 實驗裝置
    2.2 實驗材料
    2.3 實驗方法與步驟
        2.3.1 實驗方法
        2.3.2 實驗步驟
    2.4 實驗結(jié)果與分析
        2.4.1 曝氣量對氧轉(zhuǎn)移效能的研究
        2.4.2 曝氣水深對氧轉(zhuǎn)移效能的研究
        2.4.3 曝氣過程中氣泡運動規(guī)律的研究
    2.5 本章小結(jié)
3 曝氣過程氣液兩相流數(shù)值模擬研究
    3.1 模型驗證
        3.1.1 數(shù)學(xué)模型選擇
        3.1.2 計算區(qū)域
        3.1.3 網(wǎng)格劃分
        3.1.4 初始化條件
        3.1.5 模型比較
    3.2 曝氣反應(yīng)器的數(shù)值模擬
        3.2.1 數(shù)學(xué)模型
        3.2.2 計算區(qū)域
        3.2.3 網(wǎng)格劃分
        3.2.4 初始化條件
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 曝氣量影響
        3.3.2 曝氣水深影響
    3.4 本章小結(jié)
4 ASM2d耦合曝氣模型對多段多級AO工藝的模擬與優(yōu)化研究
    4.1 污水處理廠概況
    4.2 污水處理廠工藝建模
        4.2.1 工藝概化模型
        4.2.2 工藝參數(shù)設(shè)置
        4.2.3 初步模擬
        4.2.4 敏感性分析
        4.2.5 模型校準(zhǔn)與驗證
    4.3 耦合曝氣過程對多段多級AO工藝的優(yōu)化
        4.3.1 曝氣過程對出水水質(zhì)的影響
        4.3.2 曝氣控制對模型的優(yōu)化
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與建議
    5.1 總結(jié)
        5.1.1 曝氣系統(tǒng)氧轉(zhuǎn)移能力的影響實驗研究
        5.1.2 曝氣過程氣液兩相流數(shù)值模擬研究
        5.1.3 ASM2d耦合曝氣模型對多段多級AO工藝的模擬與優(yōu)化研究
    5.2 問題及建議
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3901289