曝气生物滤池中气液两相流动特性模拟研究

掌握曝气生物滤池(biological aerated filter,BAF)中的流场分布特性,对该工艺的机理探讨及能耗优化具有重要意义。该文以上流式曝气生物滤池为研究对象,采用Fluent软件中的欧拉多相流模型、多孔介质模型及标准k-ε湍流模型,耦合计算解析了曝气量、滤料粒径和水力停留时间对滤料区域流场分布特性的影响。结果表明,曝气量、滤料粒径和水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)均影响了滤料区域气液两相流动特性;在滤料区域表面区域,气相紊动程度显著增加;在曝气量为1.81×10~(-5)m~3/s、滤料粒径为10 mm条件下,气液两相流动有助于提高氧传质效率。该研究成果可为BAF的设计优化提供技术参考。