基于CFD的超薄平板膜MBR流态模拟及优化分析

摘要：

随着MBR的广泛应用,为控制膜污染导致高运行成本问题,优化新型平板膜MBR的曝气条件成为目前的一个研究热点.本研究通过使用CFD Fluent软件,结合多相流模型和湍流模型进行超薄平板膜MBR的高质量流态模拟,量化膜面剪切力,并从流场及膜污染角度分别对3种气水比(10∶1、15∶1和20∶1)工况下的MBR进行了优化分析,选择出超薄平板膜MBR的最优气水比.研究结果表明,膜片之间的流速分布均存在中间大、两侧小的不均匀性,且单个膜面剪切力分布与MBR流态特征密切相关,膜面颗粒沉积概率与剪切力均值呈负相关;对比了以0.1m·s-1为临界流速的不同曝气下的流场形态分布特性,并综合考虑曝气能耗及膜面冲刷,确定3种气水比中的最优值为15∶1.

关键词：膜生物反应器、计算流体力学、新型平板膜、膜堆、流态模拟、曝气优化

所属期刊栏目：16

分类号：X524(水体污染及其防治)

资助基金：国家自然科学基金52030003

在线出版日期：2022-05-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1227-1237