IC厌氧反应器新型布水系统_贾超

第11卷第3期环境工程学报Vol．11，No．32017年3月ChineseJournalofEnvironmentalEngineeringMar．2017基金项目:国家自然科学基金资助项目(41272325)收稿日期:2015－12－02;录用日期:2016－03－01第一作者:贾超(1976—)，男，博士，教授，研究方向:水工结构及工程力学。E-mail:jiachao@sdu．edu．cn*通信作者，E-mail:gaozqng@163．comIC厌氧反应器新型布水系统贾超1，高志清2，*，王恒海3，李荣3，周晓勇11．山东大学土建与水利学院，济南2500612．天津房友工程咨询有限公司，天津3004593．山东思源水业工程有限公司，济南250061摘要IC厌氧反应器是新一代污水处理的高效反应器，设计的关键是如何使罐体内形成均匀稳定的内循环流动，其性能受控于布水器的布水结构、布孔方式、进水流速等。现有布水器结构复杂，加工难度较大，成本较高，同时还存在排泥死角问题。针对该情况，对IC厌氧反应器的布水结构进行优化设计，并在对反应器内气-液-固三相流流场进行大量三维非稳定流数值分析的基础上，确定适宜的上升流速及布水器进水口尺寸，并加工组装实体模型进行模型实验验证，结果表明优化的布水器结构有效可行。关键词IC厌氧反应器;布水器;结构优化;数值分析;模型实验中图分类号X703文献标识码A文章编号1673-9108(2017)03-1329-06DOI10.12030/j．cjee．201512015AnewwaterdistributionsystemforICanaerobicreactorJIAChao1，GAOZhiqing2，*，WANGHenghai3，LIＲong3，ZHOUXiaoyong11．SchoolofCivilandHydraulicEngineeringShandongUniversity，Jinan250061，China2．TianjinFangyouEngineeringConsultingCo．Ltd．，Tianjin300459，China3．ShandongSiyuanWaterIndustryEngineeringCompanyLimited，Jinan250061，ChinaAbstractThecruxofinternalcirculation(IC)anaerobicreactors，anew，highlyefficientmeansoftreatingwastewater，istheachievementofauniformandstableinternalcirculation．Theirperformanceisdeterminedbythewaterdistributionsystem，arrangementofholes，flowrates，etc．Becauseofthecomplexstructuresinthisap-paratus，thewaterdistributionprocessisdifficult，increasingcosts．Moreover，thetreatmentofmudpresentsprob-lems．ToimprovethefunctionofthetraditionalICanaerobicreactors，astructure-optimizeddesignandnumericalanalysismethodforgas-liquid-solidflowfieldshavebeenstudied．Theappropriateflowrateandinletsizeshavebeendetermined，andahydraulicmodeltesthadbeenperformed．Theresultsshowthattheoptimizationofthewaterdistributionstructureiseffectiveandfeasible．KeywordsICanaerobicreactor;waterdistribution;structuraloptimization;numericalanalysis;modelexperi-mentIC厌氧反应器是20世纪80年代由荷兰PAQUES公司在UASB反应器基础上研发的一种超高效厌氧反应器，在污水处理效率方面远超过UASB，被认为是第3代厌氧生化反应器的代表工艺之一［1］。1988年，第一个生产性IC反应器建立，而我国于1996年才引进该技术。近年来，国内外学者对IC厌氧反应器的颗粒污泥培养、污水处理效果及反应器启动等方面较多［2-3］。本文根据已有研究手段，利用流体力学的研