气泡直径对气-液-污泥流态及污泥颗粒化的影响

来源：中国环境科学杂志2020年第9期北京时间：

作者：范文雯, 袁林江

单位：1. 西安航空学院能源与建筑学院, 陕西 西安 710077;2. 西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 陕西省环境重点实验室, 西北水资源环境与生态重点实验室, 陕西 西安 710055

摘要：通过建立三维Eulerian-Eulerian模型，用计算流体动力学模拟了鼓泡好氧活性污泥反应器中，不同气泡直径下气-液-污泥三相流的流态，分析了反应器内的流体动力学特性，并研究了其对污泥颗粒化的影响机理.结果表明：曝气头表面的孔径大小与反应器中气含率负相关，而与污泥所受的水力剪切速率正相关.气相、液相速度与曝气头的孔径和表观气速正相关.反应器中的流态由尺度较大的环流和尺度较小的旋涡构成.随着表观气速和入口气泡直径的增加，液相和颗粒的流态均由尺度较大的环流转变为尺度较小的旋涡.相同曝气孔径时，液相与颗粒的流态之间存在差异，且气泡直径越小，表观气速越大，两者的差异越明显.为满足好氧污泥颗粒化所需的凝聚条件，反应器中曝气头孔径应大于1mm.

关键词：好氧颗粒污泥,气泡直径,水力特性,计算流体动力学

基金资助：西安航空学院博士科研启动基金资助（206011944）；国家自然科学基金资助项目（51278406）