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气升流速变化对SBR污泥颗粒化的作用及机理

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环境科学学报 2017年第10期37卷 3642-3648页

作者：李永林范文雯袁林江罗大成刘传波西安建筑科技大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西省环境工程重点实验室西安710055

采用两个相同的SBR反应器:R1保持恒定气升流速3.0 cm·s^(-1),R2气升流速由3.0 cm·s^(-1)逐渐降低至1.0 cm·s^(-1),对比研究了气升流速变化对絮体污泥凝聚和颗粒化的作用.结果表明:R1中35 d后絮体污泥全部转变成均值粒径为564.59μm... 详细信息

采用两个相同的SBR反应器:R1保持恒定气升流速3.0 cm·s^(-1),R2气升流速由3.0 cm·s^(-1)逐渐降低至1.0 cm·s^(-1),对比研究了气升流速变化对絮体污泥凝聚和颗粒化的作用.结果表明:R1中35 d后絮体污泥全部转变成均值粒径为564.59μm的颗粒污泥;R2中24 d后絮体污泥全部转变成均值粒径978.71μm的颗粒污泥.R2气升流速由3.0 cm·s^(-1)逐渐降至2.0 cm·s^(-1)时,污泥的分形维数(D2)增大;气升流速由2.0cm·s^(-1)逐渐降到1.6 cm·s^(-1)时,D2先下降后上升,污泥粒径比增长率为0.16±0.01,微生物颗粒表面所受的剪切解吸附率随粒径的增长由调整前的1.35×10^(-2)mg·cm^(-2)·d^(-1)(以VSS计,下同)略微降低后升高至1.88×10^(-2)mg·cm^(-2)·d^(-1),颗粒结构变得更加致密;气升流速小于1.6 cm·s^(-1)之后,旋涡尺度作用减弱,D2持续减小.总体上,当气升流速递减后,R2中污泥混合液流变特性发生了变化,形成的漩涡尺度大于R1,促使更多体积分数的污泥分布在漩涡尺度的耗散范围内,加剧耗散对应范围粒径大小的污泥剪切凝聚,加快了污泥颗粒化进程.

关键词：颗粒污泥气升流速旋涡尺度水力剪切

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螺旋桨搅拌槽中液体的流动结构

化学反应工程与工艺 1994年第3期10卷 274-282页

作者：王文堂王英琛施力田北京化工大学化学工程系中国化工信息中心

在直径１６００ｍｍ的平底柱形有机玻璃槽中，利用热膜风速仪测量了２个搅拌桨－槽体系中流体的时均速度、脉动速度的均方根值、湍流强度、纵向积分尺度、纵向微分尺度和能谱函数。研究了时均速度及湍流微结构在搅拌槽中的分布规律及搅... 详细信息

在直径１６００ｍｍ的平底柱形有机玻璃槽中，利用热膜风速仪测量了２个搅拌桨－槽体系中流体的时均速度、脉动速度的均方根值、湍流强度、纵向积分尺度、纵向微分尺度和能谱函数。研究了时均速度及湍流微结构在搅拌槽中的分布规律及搅拌桨转速的影响。

关键词：搅拌槽热膜风速仪旋涡尺度螺旋浆搅拌槽

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管-翅片复合式减涡器内旋涡破碎大涡模拟

航空动力学报 2023年

作者：张馨丹王锁芳沈文杰南京航空航天大学能源与动力学院

为深入理解管-翅片复合式减涡器的减阻特性，本文采用大涡模拟方法对比分析了基础管式及管-翅片复合式减涡器内的湍流脉动和旋涡尺度，通过相干结构和功率谱等揭示了减涡器内旋涡破碎的机制。结果表明：基础管式减涡器内减涡管通过破碎... 详细信息

为深入理解管-翅片复合式减涡器的减阻特性，本文采用大涡模拟方法对比分析了基础管式及管-翅片复合式减涡器内的湍流脉动和旋涡尺度，通过相干结构和功率谱等揭示了减涡器内旋涡破碎的机制。结果表明：基础管式减涡器内减涡管通过破碎大尺度旋涡来降低压损，而在基础管式减涡器内加入翅片能够进一步破坏上游艾克曼边界层，抑制大尺度旋涡的发展，同时降低的旋流比有效削弱减涡管入口处小尺度旋涡的激增现象，使得减涡管区域熵增降低，进而实现更高程度的旋涡抑制效果，且该效果随着翅片下端安装高度的降低更为显著。在管-翅片复合式减涡器盘腔中，能量积分长度尺度随径向高度的降低先增加后减小；与基础管式减涡器相比，能量积分长度尺度的峰值向高半径方向移动，而在盘腔下游区域相对较低。

关键词：共转盘腔减涡管翅片相干涡旋涡尺度

气升流速变化对SBR污泥颗粒化的作用及机理

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气升流速变化对SBR污泥颗粒化的作用及机理

作者：李永林西安建筑科技大学

学位级别：硕士

与传统活性污泥相比,好氧颗粒具有良好沉降性能、较高的生物量、抗冲击负荷能力强、同步脱氮除磷等优点,是21世纪最有前景的新生代污水生物处理技术之一,备受国内外学者的关注。好氧颗粒污泥的形成机理错综复杂,污泥颗粒化及其特性受到... 详细信息

与传统活性污泥相比,好氧颗粒具有良好沉降性能、较高的生物量、抗冲击负荷能力强、同步脱氮除磷等优点,是21世纪最有前景的新生代污水生物处理技术之一,备受国内外学者的关注。好氧颗粒污泥的形成机理错综复杂,污泥颗粒化及其特性受到诸多因素影响,其中水力剪切是好氧颗粒形成的重要影响因素之一。水力剪切过大会破坏颗粒结构形成碎片,降低颗粒的粒径和比重,影响污泥沉降性能,造成污泥流失严重;而当水力剪切力过小时,则形成沉降性能相对较差的菌胶团,污泥颗粒化的启动较为困难。同时水力剪切力的大小与反应器中气升流速成正比,因此有必要揭示气升流速变化对SBR反应器中污泥颗粒化的作用。本研究拟将絮体污泥接种至两个相同的SBR反应器,(R1保持恒定气升流速3.0 cm/s,R2气升流速由3.0 cm/s逐渐降低至1.0 cm/s),对比研究气升流速变化对絮体污泥凝聚和颗粒化的作用,旨在为揭示污泥颗粒化机理及加快其进程提供理论基础。研究结果表明:1.反应器R1在35 d后絮体污泥全部转变成均值粒径为564.59μm的颗粒污泥;R2中24 d后絮体污泥全部转变成均值粒径978.71μm的颗粒污泥。气升流速递减培养模式优于恒定模式,可加速颗粒化进程,并且粒径增长速率快,同时可节省能量消耗,具有一定的运行经济效益。2.气升流速大小与粒径分布的关系符合旋涡尺度的变化,当气升流速递减后,反应器R2中污泥混合液流变特性发生变化,形成的旋涡尺度大于R1,促使更多体积分数的污泥分布在旋涡尺度的耗散范围内,加剧耗散对应范围粒径大小的污泥剪切凝聚,加快了污泥颗粒化进程。当有颗粒出现后,粒径分布主要集中在旋涡尺度的3倍至12倍之间。3.反应器R2气升流速由3.0 cm/s逐渐降至2.0 cm/s时,污泥的分形维数(D2)增大;气升流速由2.0 cm/s降到1.6 cm/s时,D2先下降后上升,污泥粒径比增长率为0.16±0.01,微生物颗粒表面所受的剪切解吸附率随粒径的增长由调整前的1.35×10-2 mg VSS/cm2·d略微降低后升高至1.88×10-2 mg VSS/cm2·d,剪切解吸附作用增强,颗粒结构变得更加致密;气升流速小于1.6 cm/s之后,旋涡尺度作用减弱,D2持续减小。4.反应器R2递减供气模式下培养的颗粒污泥对基质的比降解速度Vmax和半饱和常数值Ks、内源衰减系数Kd均大于R1培养的颗粒污泥,表明微生物活性高于R1;R1、R2中的污泥产率系数分别0.15、0.17 kg MLVSS/kg COD,说明气升流速递减模式培养颗粒污泥剩余污泥产量略多于R1,但仍远小于常规活性污泥系统。

关键词：好氧颗粒污泥气升流速水力剪切旋涡尺度动力学参数

不同雷诺数下的单一圆柱绕流流场分析Simple

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新技术新工艺 2021年第5期 33-37页

作者：张涛赵永涛

为了分析均匀流体流经圆柱发生体后产生的绕流流场特性,采用数值计算的方法,对不同雷诺数下的均匀来流流经圆柱体的流动过程进行数值计算,研究分析不同工况下流场的流动形态,得到了不同雷诺数流动状态下的流场参数变化规律谱及流经圆柱... 详细信息

为了分析均匀流体流经圆柱发生体后产生的绕流流场特性,采用数值计算的方法,对不同雷诺数下的均匀来流流经圆柱体的流动过程进行数值计算,研究分析不同工况下流场的流动形态,得到了不同雷诺数流动状态下的流场参数变化规律谱及流经圆柱发生体时的流线谱,并对同一雷诺数下不同时刻的流场形态及静压力变化情况进行了分析。结果表明,流体流经圆柱发生体时的阻滞作用随雷诺数的变化而产生变化,流体惯性力随雷诺数的增大对流场的平衡状态产生的影响增大,流经圆柱发生体后的旋涡由旋向相反的对称分布逐渐发生扰动,且旋涡尺度逐渐增大;同时,受圆柱发生体阻滞作用及流体黏性的影响,在圆柱发生体迎流面受到的力作用最大,圆柱发生体上下对称分布位置的力作用基本一致,随着流动距离的增大,流场的静压力逐渐变小,流场变化趋于平缓。

关键词：圆柱发生体绕流流场特性雷诺数旋涡尺度

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不同雷诺数下的单一圆柱绕流流场分析

新技术新工艺 2020年第5期389卷 33-36页

作者：张涛赵永涛航空工业庆安集团有限公司陕西西安710077

关键词：圆柱发生体绕流流场特性雷诺数旋涡尺度