通过使用计算流体动力学进行创新的现场通风和结构优化,通过膜生物反应器的卓越性能
Liguo Shen1, Qihang Wu1, Qunfeng Ye1
1College of Geography and Environmental Sciences, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, PR China; Key Laboratory of Watershed Earth Surface Processes and Ecological Security, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, PR China.
Water research
|July 23, 2023
概括
优化膜生物反应器 (MBR) 的结构设计可以减少膜污染. 一种新的in-situ通风方法通过改善剪切应力分布和流体动力学,显著提高了防潜力.
科学领域:
- 环境工程 环境工程
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 流体动力学 流体动力学
背景情况:
- 膜污染是膜生物反应器 (MBR) 中的一个关键挑战.
- 有效的结构设计对于减轻污染和优化性能至关重要.
- 计算流体动力学 (CFD) 为模拟水力动力学特征提供了一个强大的工具.
研究的目的:
- 为了优化平板板 (FS) MBR 的结构设计和操作条件.
- 调查影响剪切应力和液体速度的关键参数,以减轻污染.
- 为了评估一种新的现场空气化方法的抗污染潜力.
主要方法:
- 利用一个三维计算流体动力学 (CFD) 模型来模拟水力动力学特征.
- 研究了混合液体悬浮固体 (MLSS) 度对剪切应力分布的影响.
- 优化气泡直径和侧面波段长度,以改善剪切应力均性.
- 评估了一种新的现场通风方法,以提高流动动能和泡流线统一性.
主要成果:
- 增加MLSS度导致了更高和更均的剪切应力.
- 优化的气泡直径 (5毫米) 和延长的侧面波段长度改善了剪切应力分布.
- 这种新的in-situ通风方法使流动的动能增加了200倍,促进了均的泡流线.
- 这种新型的通风方法表明了优越的膜抗化潜力.
结论:
- 该研究为MBR的结构设计和优化提供了一种新的方法.
- 与优化技术和新型通风相结合的CFD建模推进了膜分离技术.
- 这些发现有助于提高废水处理中的MBR的效率和寿命.
