不同曝气流速下曝气池内气液两相流的数值模拟

Numerical Simulation of Gas-Liquid Two-Phase Flow in an Aeration Tank under Different Aeration Velocities

为降低污水对现有河湖等水体的污染程度,通过最小地能耗对污水进行高效处理达标后排放及再利用已成为水资源节约集约利用和河湖保护的迫切需要。曝气池是活性污泥法污水处理工艺中的重要耗能设备。采用欧拉-欧拉多相流模型结合标准k-ε紊流模型对一典型的推流式曝气池进行数值模拟研究,对不同曝气流速下曝气池内的流场结构以及气液两相流的分布情况进行比较分析。通过数值模拟结果从定性的角度选出了适宜的曝气速度,得出在曝气速度达到1.89 m/s时曝气池内形成了稳定的旋流,这有利于曝气池内气体和液体的稳定混掺,再次增大曝气速度后对湍动动能值影响不大。该数值模拟研究结果表明,只有将曝气池曝气流速控制在一个合理曝气区间内才能达到理想的曝气效果。研究为实际河道污水处理过程中曝气池的运行有一定的参考意义。