修正ASM-CFD耦合仿真在MBR运行及膜污染中的应用研究

收稿日期院2019-06-05基金项目院国家科技重大专项院水体污染控制与治理渊2017ZX07402-004冤曰上海市科学技术委员会科研项目院上海市水环境监测预警评估技术体系和决策支持平台研究与示范渊17DZ1202500冤曰上海市生态环境局环保科研项目渊沪环科[2018]第17号冤曰上海市水务局科研项目渊沪水科2018-02冤.作者简介院杨漪帆(1982-)袁女袁四川绵阳人袁硕士,工程师袁研究方向为水污染控制技术研发.0引言随着水污染严重和水资源短缺等问题日益严重袁传统的生物处理技术已经不能到达对污染物的去除要求[1]袁针对水污染现状开发的膜生物反应器以其独特的优势袁成为极具发展前景的水污染处理技术之一遥但是膜污染问题一直是制约着MBR长期稳定运行的一个问题[2-4]遥随着计算流体力学渊CFD冤技术的发展袁在MBR的运行和优化设计的模拟应用备受关注袁本文通过对ASM渊活性污泥模型冤-CFD模型的研究袁在加入生物场的条件下袁对出水水质进行模拟分析袁验证模型的可靠性遥并利用模型从膜间距修正ASM-CFD耦合仿真在MBR运行及膜污染中的应用研究杨漪帆1袁俞亦政2袁王奇3袁马春燕3渊1.上海市环境科学研究院,上海200233;2.中国纺织规划研究会,北京100020;3.东华大学,上海201620冤摘要院以某生物制药污水处理设施的膜生物反应器渊MBR冤为研究对象袁将修正活性污泥1号模型渊ASM1冤-计算流体力学渊CFD冤的耦合模型应用于模拟MBR的运行情况袁考察了不同膜间距和曝气条件下膜表面污染情况遥结果表明袁在MBR中袁将SMP参数加入ASM1模型袁修正ASM1并与CFD耦合袁对MBR运行情况的模拟和验证发现模拟结果更接近实际遥膜间距由8mm扩大到10mm袁增加了膜片间的流体空间袁减低了膜组件的污染程度遥对100耀160m3/L的4个曝气强度进行模拟袁模拟结果验证了曝气强度的强弱对膜污染的影响袁随着曝气强度的增强袁膜污染情况得到改善遥关键词院计算流体力学曰平板膜膜生物反应器曰活性污泥模型曰可溶性微生物产物曰膜污染中图分类号押载5文献标识码押A文章编号押1674-4829渊2019冤05-0018-06ApplicationofModifiedASM-CFDCouplingSimulationinMBROperationandMembraneFoulingYANGYi-fan1袁YUYi-zheng2袁WANGQi3袁MAChun-yan3(1.ShanghaiAcademyofEnvironmentalSciences,Shanghai200233,China;2.ChinaTextilePlanningResearchAssociation,Beijing100020,China;3.DonghuaUniversity,Shanghai201620,China)Abstract:Takingthemembranebioreactor(MBR)ofabiopharmaceuticalwastewatertreatmentfacilityastheresearchobject,thecoupledmodelofmodifiedactivatedsludgeNo.1model(ASM1)-computationalfluiddynamics(CFD)wasappliedtosimulatetheoperationofMBR.Themembranesurfacecontaminationunderdifferentmembranespacingandaerationconditionswassimulated.TheresultsshowthatintheMBR,theSMPparametersareaddedtotheASM1model,andthecouplingbetweenASM1andCFDismodified.ThesimulationoftheMBRoperationisverified,andthesimulationresultsareclosertoreality.Themembranespacingisincreasedfrom8mmto10mm,whichincreasesthefluidspacebetweenthemembranesandreducesthedegreeofcontaminationofthemembranemodule.Thesimulationresultsofthefouraerationsof100耀160m3/Lwerecarriedout.Thesimulationresultsverifiedtheinfluenceoftheintensityfromtheaerationont