收藏本站
《华中科技大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

氧化沟优化运行的CFD模拟及实验研究

杨寅  
【摘要】:氧化沟工艺由于出水水质较好和抗冲击负荷能力较强等优势,在我国污水处理系统中得到了广泛的应用。然而,氧化沟运行过程中存在能耗过大所造成高处理成本等问题,导致一些污水处理厂面临“建得起、用不起”的窘境。氧化沟内的流场和溶解氧分布不仅对处理效果影响显著,而且与能量消耗密切相关。本论文以小试氧化沟的模拟实验装置以及平顶山污水处理厂实际氧化沟工艺为对象,进行基于流场和溶解氧分布的计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)的数值模拟技术研究,同时开展了流场分布及溶解氧分布的监测校验研究,提出保证出水水质前提下的氧化沟优化运行模式,对污水处理工艺的节能降耗具有一定参考价值。 主要开展了以下工作: 1.以华中科技大学实验室0.73 m~3的小试氧化沟装置为研究对象,采用滑移壁面模型与风扇模型分别对曝气转碟与水下推进器进行建模,对网格划分与参数定义进行优化,模拟并实测校验了小试氧化沟的流场分布,结果表明滑移壁面模型与风扇模型可以较好地模拟曝气转碟和水下推进器开启时的流场分布。 2.以平顶山污水处理厂50000 m~3的实际氧化沟工艺为研究对象,对实际氧化沟现有运行模式与优化运行模式下的流场分布进行模拟与实测,基于两种运行模式下流场分布的对比分析,对氧化沟运行模式提出能量优化配置建议:弯道入口处的曝气转碟一般情况下不必开启,可用弯道处的水下推进器进行替代;一般情况下,相邻的两个推流装置不必同时开启。 3.利用单元分析法、氧传输模型及修正BOD-DO水质模型对实际氧化沟典型单沟直沟段的溶解氧分布特性进行了模拟,在典型单沟直沟段的好氧区与缺氧区分别设置测量断面进行了溶解氧浓度实际测量工作,并基于两种运行模式下溶解氧分布特性的对比分析,对氧化沟运行模式提出建议:曝气转碟开启过多不利于形成良好的溶解氧浓度梯度,氧化沟脱氮效应得不到正常发挥;同一沟段的相邻两组曝气转碟不必同时开启,否则造成能量浪费,且导致溶解氧浓度过高,不利于同步硝化反硝化作用。 4.将现有运行模式与优化运行模式分别在东西两座氧化沟同时连续运行一个月,对比分析两种运行模式下氧化沟出水水质与能耗,优化运行模式下改良型氧化沟的脱氮效应得以正常发挥,并且比现有运行模式每小时节省电能98.43 kWh,约节省28.5%的电能,节能效果较为显著。 氧化沟内的曝气转碟和水下推进器根据进水水量和水质的变化情况进行合理调节配置,可以使氧化沟内的流场分布均匀且形成良好的溶解氧浓度环境,从而达到节能减排的目的。氧化沟优化运行的动态模拟研究工作有待进一步深入。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X703

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 谢恩;环形推流反应器流态分析及反硝化除磷试验研究[D];重庆大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖波;河流中的BOD模型及其应用[J];城市环境与城市生态;1993年04期
2 曹瑞钰,付见中;改善氧化沟流速分布的措施[J];中国给水排水;2001年02期
3 邓荣森,俞天明,王涛,肖海文;新型一体化氧化沟工艺的节能特点[J];中国给水排水;2001年10期
4 罗麟,李伟民,邓荣森,何泽超,王涛;一体化氧化沟的三维流场模拟与分析[J];中国给水排水;2003年12期
5 杨家宽,肖波,刘年丰,李进军,何归丽;WASP6预测南水北调后襄樊段的水质[J];中国给水排水;2005年09期
6 赵星明;王萱;黄廷林;;减少氧化沟弯道沉泥的模拟与研究[J];环境工程;2007年06期
7 范茏;陈大方;王志强;刘艳臣;施汉昌;;Carrousel氧化沟的流动特性研究[J];环境污染治理技术与设备;2006年12期
8 许丹宇;张代钧;艾海男;陈钊;杨胜发;;氧化沟反应器流体力学特性的数值模拟与实验研究[J];环境工程学报;2007年12期
9 范茏;陈大方;刘艳臣;王志强;施汉昌;;Carrousel氧化沟单个表曝机流态的模型试验和分析比较[J];环境科学研究;2007年04期
10 刘广立;种云霄;樊青娟;贾晓珊;李寿辉;;氧化沟水力特性对处理效果和能耗的影响[J];环境科学;2006年11期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王涛;单池分区优化及能量模型的研究[D];重庆大学;2004年
2 许丹宇;卡鲁塞尔氧化沟液固两相湍流与生物反应动力学研究[D];重庆大学;2008年
3 刘艳臣;Carrousel氧化沟单沟脱氮优化条件及其控制策略研究[D];清华大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 李媛;AIRE-O_2充氧机性能浅析与Orbal氧化沟流态测试及三维模拟[D];重庆大学;2005年
2 杨华展;单池流态特性研究与模拟及混合能量配置优化[D];重庆大学;2006年
3 杨斌;一体化氧化沟能量供给优化试验研究[D];重庆大学;2006年
4 赵星明;Carrousel氧化沟污水处理技术研究[D];西安建筑科技大学;2008年
5 陈园;氧化沟液固两相湍流反应动力学仿真系统[D];重庆大学;2008年
6 陈宏儒;城市污水处理厂能耗评价及节能途径研究[D];西安建筑科技大学;2009年
7 吴莹莹;氧化沟流场和溶解氧CFD模拟研究[D];华中科技大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金光;宋兴旺;王华;;高温烟气中水滴非等温蒸发的数值模拟研究[J];四川有色金属;2011年01期
2 王夙;刘峻;;污水处理厂能耗分析与节能技术研究进展[J];四川有色金属;2011年03期
3 许建柳;;复合墙体室内温度响应研究[J];四川建筑科学研究;2010年03期
4 王晓璐;黄大宇;;节能多孔砖墙体热工性能的数值计算及应用分析[J];四川建筑科学研究;2010年04期
5 周传辉;吴银光;陈华良;;双层皮玻璃幕墙风口的确定[J];四川建筑科学研究;2011年02期
6 陈威;张爱国;刘倩;戴青;;含湿多孔介质应用于建筑墙体的制冷性能分析[J];四川建筑科学研究;2011年06期
7 鲁嘉华;张志英;;地铁岛式站台火灾环境监测与控制[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年01期
8 季铁军;陈培帅;;隧道施工废水研究进展及对环境的影响[J];安徽农学通报(上半月刊);2012年01期
9 郭冀峰;李胜;;水环境综合治理技术在农村地区的应用[J];安徽农业科学;2010年20期
10 郭昌梓;程飞;陈雪梅;;氧化沟的优缺点及发展应用型式[J];安徽农业科学;2011年23期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王利希;周健;Jimmy Tsang;潘乐燕;;汽车空调风道设计及验收方法[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
2 石寿林;仪献福;孙泽锋;;系统优化法解决氨氮高浓度条件下氧化沟稳定运行技术研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
3 栾卫涛;李永安;;空气-空气能量回收装置阻力性能的数值模拟研究[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
4 蔡明庆;刘学来;李永安;;直埋供热管道固定墩热桥能耗分析及节能措施[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
5 王沣浩;颜亮;冯琛琛;王新轲;;地源热泵岩土热响应测试影响因素分析[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
6 陈爱强;杨昭;尹海蛟;张娜;;长圆柱形果蔬冷激处理过程传热特性分析[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
7 崔帅;吴学红;苟秋平;吕彦力;朱兴旺;;球突翅片的传热与流动特性及等效热阻数值分析[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
8 苟秋平;吴学红;吕彦力;朱兴旺;;半球突开缝翅片的优化设计及性能评价[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
9 孟志强;吴学红;张文慧;吕彦力;;环境温湿度对冷藏陈列柜食品影响的三维数值模拟[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
10 罗志明;吴学红;苟秋平;崔帅;吕彦力;;小管径三角翼翅片管换热的传热与流动的数值模拟[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王革;有壁面质量注入通道流体动力学典型问题分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 王忠义;船用燃气轮机排气引射装置性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 付强;1000MW核电站离心式上充泵水力设计与结构可靠性研究[D];江苏大学;2010年
5 左远志;熔融盐高温斜温层混合蓄热的热过程特性[D];华南理工大学;2010年
6 杨建国;电站锅炉煤粉空气富氧直接点火技术的理论及应用研究[D];浙江大学;2010年
7 胡军强;气动—柴油混合动力发动机工作过程研究[D];浙江大学;2009年
8 霍玉双;基于力平衡条件下等离子弧焊小孔形状分析[D];山东大学;2010年
9 金玉珍;激励喷嘴作用下纱线—气流场特性研究[D];浙江大学;2010年
10 周城;数控机床高速液压动力卡盘的研究[D];浙江大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吕晶晶;A/A/O工艺处理城市污水除磷脱氮性能试验研究[D];郑州大学;2010年
2 郭姣;UCT工艺脱氮除磷运行优化试验与研究[D];郑州大学;2010年
3 罗富强;扁管管壳式换热器数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 刘广山;流量周期性变化流场数值分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 丁铜伟;强内热源多孔介质条通道流动换热实验技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 杨文强;孔群喷注噪声理论与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 吴曙亮;横向来流对等离子点火器点火区域的影响[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 杨青松;中小型LNG船C型独立液货舱支座设计研究[D];大连理工大学;2010年
9 王宗鹏;基于有限体积法的液滴撞击固体平壁数值模拟[D];大连理工大学;2010年
10 刘显龙;水下拖曳体外形设计及其水动力学性能分析[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 叶姜瑜;黄凌;张永莲;陈宇;陈刚才;;一株低温高效植物油降解菌的驯化筛选及固定化研究[J];安全与环境学报;2012年02期
2 何龙庆;林继成;石冰;;菲克定律与扩散的热力学理论[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年04期
3 李夕耀;彭永臻;王淑莹;由阳;郭春艳;;聚磷菌厌氧时吸收乙酸和丙酸的代谢模型[J];环境科学与管理;2008年08期
4 罗麟,李伟民,邓荣森,何泽超,王涛;一体化氧化沟的三维流场模拟与分析[J];中国给水排水;2003年12期
5 周雹;城镇污水生物处理新工艺及其应用[J];中国给水排水;2003年12期
6 罗固源;许晓毅;唐刚;季铁军;;OGO工艺处理城市污水脱氮除磷试验研究[J];中国给水排水;2006年03期
7 金丹;张玉钧;李国刚;肖雪;王志刚;殷高方;刘文清;;菲的三维荧光光谱特性研究[J];光谱学与光谱分析;2009年05期
8 刘周忆;朱拓;顾恩东;刘莹;;荧光光谱检测的酸性橙Ⅱ的研究[J];光学学报;2008年06期
9 胡子斌;TTC—脱氢酶活性常温萃取测定法及应用[J];工业水处理;2001年10期
10 张芳,李光明,徐伟锋;A/DAT-IAT工艺除磷影响因素的试验研究[J];工业水处理;2004年08期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张园;螺旋升流式SUFR-UCT系统脱氮除磷试验研究[D];重庆大学;2011年
2 豆俊峰;螺旋升流式反应器处理城市污水的试验研究[D];重庆大学;2004年
3 钟成华;三峡库区水体富营养化研究[D];四川大学;2004年
4 李相昆;反硝化除磷工艺与微生物学研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
5 王亚宜;反硝化除磷脱氮机理及工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2004年
6 许晓毅;同心圆活动导流墙式反应器处理生活污水的试验研究[D];重庆大学;2007年
7 叶姜瑜;SUFR系统中微生物多样性及稳定性的试验研究[D];重庆大学;2007年
8 解军;脱氢酶活性测定水中活体藻含量的研究[D];山东大学;2008年
9 王秀国;杀菌剂多菌灵高频投入对土壤微生物群落的影响及其生物修复[D];浙江大学;2009年
10 王锐刚;活性污泥法除磷动力学研究[D];中国矿业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张化青;TGGE法分析人工湿地细菌种群结构与净化效果[D];重庆大学;2011年
2 魏辉;氧化沟数学模型的初步研究[D];湖南大学;2002年
3 陈接锋;产聚β-羟基丁酸球衣菌分离筛选及发酵和提取的研究[D];福建师范大学;2003年
4 史春龙;富营养化湖泊底泥中反硝化微生物及其反硝化作用的研究[D];南京农业大学;2003年
5 吕庆洪;一体化氧化沟流态研究及一体化OCO工艺试验[D];四川大学;2004年
6 刘新文;以工业废水为主的城市污水A/O工艺的启动与运行性能研究[D];浙江大学;2005年
7 李媛;AIRE-O_2充氧机性能浅析与Orbal氧化沟流态测试及三维模拟[D];重庆大学;2005年
8 方玲玲;厌氧折流板反应器水力混合特性研究[D];合肥工业大学;2006年
9 杨涛;一体化多级生物膜反应器处理中、高浓度小城镇污水试验研究[D];重庆大学;2006年
10 吴姝媛;OGO反应系统同时硝化反硝化脱氮试验研究[D];重庆大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 阮文权,陈坚;同步硝化与反硝化(SND)好氧颗粒污泥脱氮过程初步研究[J];安全与环境学报;2003年05期
2 李军,王淑莹,赫俊国;过量储存-SND作用脱氮特性及机理研究[J];北京工业大学学报;2002年02期
3 段俐,康琦,申功;PIV技术的粒子图像处理方法[J];北京航空航天大学学报;2000年01期
4 肖波;河流中的BOD模型及其应用[J];城市环境与城市生态;1993年04期
5 吕锡武,李丛娜,稻森悠平;溶解氧及活性污泥浓度对同步硝化反硝化的影响[J];城市环境与城市生态;2001年01期
6 林荣忱,周伟丽,林文波,李玉庆;城市污水处理厂沼气发电的两种方式[J];城市环境与城市生态;1999年03期
7 董耀华;弯道水流的基本特性及数值模拟[J];长江科学院院报;1996年01期
8 罗固源,周健,吉方英,何强;城市污水间歇曝气生物处理试验研究[J];重庆环境科学;1995年04期
9 王建平,程声通,贾海峰;密云水库水质变化趋势研究(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2005年02期
10 冯旺聪,郑士琴;粒子图像测速(PIV)技术的发展[J];仪器仪表用户;2003年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王涛;单池分区优化及能量模型的研究[D];重庆大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 俞天明;合建式一体化氧化沟水力性能和节能特点研究[D];重庆大学;2001年
2 魏辉;氧化沟数学模型的初步研究[D];湖南大学;2002年
3 张景波;新型一体化氧化沟污水处理技术研究[D];重庆大学;2002年
4 罗旭堃;西安地区办公建筑节能设计研究[D];西安建筑科技大学;2004年
5 孙伟民;一体化氧化沟的生产性试验研究[D];西安建筑科技大学;2004年
6 尚应奇;深沟转刷型一体化氧化沟水力特性试验研究[D];西南交通大学;2004年
7 李媛;AIRE-O_2充氧机性能浅析与Orbal氧化沟流态测试及三维模拟[D];重庆大学;2005年
8 杨华展;单池流态特性研究与模拟及混合能量配置优化[D];重庆大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴根树,刘妍;曝气池—氧化沟工艺在含油废水处理中的应用[J];华北航天工业学院学报;2005年03期
2 都志民;;曝气转刷起动故障的分析与研究[J];现代制造技术与装备;2006年03期
3 原建光;许爱红;孙娟;;氧化沟的节能降耗运行措施[J];水处理技术;2009年08期
4 刘泽;田欣;;采用氧化沟工艺的某污水处理厂的设计与运行[J];中国给水排水;2009年16期
5 解东;胡锋平;;氧化沟工艺在污水处理中的应用研究进展[J];江苏科技信息;2010年01期
6 覃佩琛;;南方城市河流污染治理工艺的研究[J];江西化工;2010年03期
7 余军波;;浦城县污水处理工艺设计[J];浙江建筑;2011年01期
8 朱鑫昌;;温度对氧化沟污水处理工艺影响的研究[J];新疆化工;2006年01期
9 马福利;马晓春;王森杰;;Carrousel氧化沟溶解氧控制的生产应用[J];市政技术;2009年S1期
10 蔡松柏,雷寤初;C型膜法氧化沟工艺研究[J];中国给水排水;1995年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵传周;李帅军;;浅谈氧化沟工艺特点与动力控制[A];河南省建筑业行业优秀论文集(2008)[C];2008年
2 ;运用SPAROTOR ACE的日立氧化沟系统[A];中国环保装备产业发展论坛论文汇编[C];2007年
3 周文汉;李心君;;污水处理氧化沟设计评述[A];中国土木工程学会给水排水学会排水委员会第二届第一次年会论文集[C];1991年
4 吴昊;杨传文;;谈氧化沟工艺的优缺点[A];中国土木工程学会水工业分会第四届理事会第一次会议论文集[C];2002年
5 姚秋江;;Carrousel2000氧化沟工艺运行效果[A];中国水利学会2007学术年会湖泊健康与水生态修复分会场论文集[C];2007年
6 苗育中;;鼓风曝气型氧化沟工艺[A];中国水污染防治技术装备论文集(第八期)[C];2002年
7 路畅;;改良型氧化沟工艺脱氮除磷效果分析[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
8 杨传文;吴昊;;浅谈PURAQUA BB1000—9转刷曝气机[A];中国土木工程学会水工业分会第四届理事会第一次会议论文集[C];2002年
9 石燕;;氧化沟工艺在小型城市污水处理中的应用[A];全国小城镇污水处理技术(设备)交流与工程咨询研讨会论文集[C];2003年
10 张志军;;城市污水处理中的工艺运行优化[A];第五届全国水处理化学品行业年会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 钟国明 特约记者 何青松;引进氧化沟工艺日处理污水3.5万吨[N];四川科技报;2010年
2 本报记者 卢 俊 通讯员 杨晓宝;国祯环保建国内最大 氧化沟工艺成套设备生产基地[N];中国工业报;2005年
3 本报记者 刘群 特约记者 张宇 赵娜;氧化沟工艺提升城市污水处理水平[N];中国化工报;2005年
4 李杰;新型氧化沟工艺专除氮磷[N];中国化工报;2007年
5 罗开林段舰;新型氧化沟工艺去除氮磷有招数[N];中国环境报;2007年
6 记者 田远进 通讯员 宁桂忠;我市一水专项技术课题通过国家立项论证[N];桂林日报;2008年
7 通讯员 朱甲华 楚传荣 记者 张书喜;我省污水处理运行技术有突破[N];安徽日报;2009年
8 刘洪浩通讯员 任茂盛;利川抓实清江源头治污[N];恩施日报;2007年
9 见习记者 邝光荣;去年单位生产耗水量同比减少六成以上[N];中山日报;2011年
10 王映;环保专项资金投向六大行业[N];河南日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 刘艳臣;Carrousel氧化沟单沟脱氮优化条件及其控制策略研究[D];清华大学;2008年
2 夏岚;卡鲁塞尔氧化沟同步脱氮除磷研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
3 杨晓;基于节能减排的改良型氧化沟流场优化与污泥制备建材的探索[D];华中科技大学;2010年
4 陈立爱;氧化沟工艺污水处理厂优化与综合评价研究[D];合肥工业大学;2013年
5 左椒兰;真空/生物脱氮及对废水C/N值影响的研究[D];华中科技大学;2012年
6 唐然;城镇污水处理工艺优选决策模型研究[D];重庆大学;2008年
7 杨跃;三沟式氧化沟工艺数值模拟与优化运行研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 张晶;污水处理过程模拟及系统软件开发[D];大连理工大学;2011年
9 崔育倩;农村分散式污水处理模式系统及应用研究[D];青岛大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘聪;氧化沟工艺处理适用性比较分析研究[D];长安大学;2012年
2 赵鑫;氧化沟液固两相流的数值模拟[D];太原科技大学;2012年
3 杨寅;氧化沟优化运行的CFD模拟及实验研究[D];华中科技大学;2011年
4 魏锐;多点强化氧化沟处理混合型城市污水脱氮技术研究[D];郑州大学;2012年
5 郭敦纯;改良氧化沟工艺处理城市污水的启动与运行研究[D];湖南农业大学;2010年
6 李锟;倒伞曝气机驱动氧化沟的计算流体力学模拟[D];中国科学技术大学;2011年
7 李宁;豆制品废水在厌氧—氧化沟系统中的处理研究[D];苏州科技学院;2011年
8 程庆锋;改良氧化沟工艺节能降耗优化策略与工程实践研究[D];河南师范大学;2011年
9 王汝举;Carrousel氧化沟工艺改良前后处理效果研究[D];山东农业大学;2011年
10 王红菊;Carrousel氧化沟的数值模拟[D];太原科技大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026