ABR反应器结构参数对其流动混合特性影响研究

"ABR反应器的结构参数对流动及混合特性的影响 (2014年)，作者：许明，冯骞，刘伟京等人" ABR（Attached Biofilm Reactor，附着生物膜反应器）是一种高效厌氧消化处理系统，主要用于污水处理。该研究主要关注ABR反应器的结构参数如何影响其内部流动特性和混合效果，从而提供优化设计和运行的依据。论文采用计算流体力学（CFD）模拟和停留时间分布（RTD）曲线测试技术，深入探讨了不同隔室数量下的流动和混合特性。 在实验中，研究人员保持反应器的有效容积不变，通过增加隔室数量来观察变化。结果发现，隔室数量从3个增加到6个，可以显著减少死区容积的比例，从15.51%降低到1.87%，这表明增加隔室有助于提升反应器内部的流体动力学性能，减少无活性区域，提高污水与微生物接触的机会，从而增强处理效率。同时，Peclet准数（Pez）从8.47增加到16.67，表示混合程度增强，物质传递更有效；串联数（N）从4.80增加到8.88，意味着反应器内部的反应阶段增多，生物处理过程更为精细。 进一步分析显示，隔室数量每增加1个，死区容积比例的下降、Pez的增加和N的增加均呈现不同的趋势。例如，从3个隔室增加到4个时，死区容积减少了44.00%，Pez提高了36.88%，N增加了约32.57%。这些数据表明，随着隔室数量的逐渐增加，虽然整体上流动和混合性能持续改善，但改善的速度在减缓，这为选择最佳的隔室数量提供了依据。 论文通过理论分析和实验数据，强调了ABR反应器设计中的关键参数——隔室数量，对于优化反应器性能的重要性。隔室数量的合理选择可以有效提高污水的处理效率，降低能耗，并确保系统的稳定运行。因此，设计者和工程师需要根据具体的处理需求和条件，综合考虑隔室数量对流动和混合特性的影响，以实现ABR反应器的最佳设计。这项研究为ABR反应器的工程应用提供了理论支持和实践指导。