鼓泡和鼓泡-搅拌SBR好氧污泥颗粒化能耗分析

范文雯,袁林江,马远征,黄 浩 (.西安航空学院能源与建筑学院,陕西 西安 70077；.西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西省环境工程重点实验室,教育部西北水资源环境与生态重点实验室,陕西 西安 70055)

与传统的活性污泥相比,好氧颗粒污泥结构密实,表面光滑,具有沉降性能良好,污染物去除效果好等优点,在废水处理领域有明显优势[1].已报道的绝大部分好氧颗粒污泥,培养于高径比较高(H/D>5)的圆柱形鼓泡反应器中[2-5].较高的高径比提供了较长的运动轨迹和较高的剪切速率,有利于污泥之间的相互碰撞,为好氧污泥颗粒化提供了有力条件[6-8].低高径比中,由于反应器内水力剪切力较小、污泥的运动路径也较短,不利于好氧颗粒污泥的形成.目前,关于低高径比反应器好氧颗粒污泥的培养,多采用厌氧-好氧、预曝气-厌氧-好氧交替的方式进行,但运行条件复杂,好氧污泥颗粒化时间也较长[10-14].低高径比反应器中加入横向机械搅拌,有利于好氧颗粒污泥的形成,缩短污泥颗粒化的时间[15].然而,高高径比和低高径比反应器,在好氧污泥颗粒化过程中,污泥的特性产生差异的原因、水力剪切速率之间的关系、能耗差异等问题,仍缺乏研究和分析[15-17].

流体动力学模型(CFD)是一种预测流体运动、传热、传质、反应和其他相关现象的方法,通过求解数学方程来描述质量、动量、能量和物质平衡的过程[18-19].本文分别在高高径比的鼓泡 SBR和低高径比的鼓泡-搅拌 SBR反应器中……