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缺氧/好氧(A/O)相关工艺占到城市污水处理工艺的50%左右。本课题组提出利用旋流释碳器破解A/O工艺硝化回流混合液中污泥絮体,释放有机质,补充A池反硝化碳源,强化反硝化反应,提高脱氮效果,同时实现污泥的隐性生长,减少剩余污泥产量。锥角是旋流释碳器最重要的结构参数之一,对旋流释碳器释放污泥絮体有机质效果有重要影响。本文将采用CFD数值模拟和试验两种手段研究两种锥角的旋流释碳器破解污泥絮体释放碳源效果。本文设计了公称直径为35mm、锥角为8°和20°的两种旋流释碳器,然后采用计算流体力学模拟了两种旋流释碳器在进口流速分别为1m/s、3m/s、5m/s和7m/s时的三维流场分布规律,分析锥角对旋流释碳器流场结构的影响,尤其是切向速度;并采用DPM模型模拟了污泥絮体颗粒在旋流释碳器中运动轨迹,分析锥角对污泥絮体颗粒运动的影响;最后进行了两种结构旋流释碳器在A/O工艺运用效果的对比试验,主要考察了污泥减量、深度脱氮和出水水质等指标。主要结论如下:(1)污泥絮体颗粒在旋流释碳器中破解释放碳源的过程受到旋流释碳器三维速度场和压力场等多种因素的耦合作用。旋流释碳过程主要发生在旋流释碳中心和边壁区域。污泥絮体颗粒在旋流释碳器中心和边壁区域受到切向速度形成的强剪切力,并在其中形成高速自转和公转;径向速度把污泥絮体颗粒从弱剪切、低转速区输运到强剪切、高转速区;轴向速度引起污泥絮体颗粒的"返混",延长了停留时间;旋流释碳器中心压力梯度大,使污泥絮体受到挤压作用;旋流释碳器中不同尺度的湍流涡引起对污泥絮体颗粒的脉动应力。(2)在旋流释碳强化A/O工艺试验中,H8。的溢流和底流SCOD、多糖和蛋白浓度均值比进口分别提高 10.5mg/L 和 12.5mg/L、6.2mg/L 和 7.6mg/L、2.59mg/L 和 2.90mg/L,H20。的溢流和底流SCOD、多糖和蛋白浓度均值比进口分别提高9.7mg/L和11.1mg/L、4.9mg/L 和 5.9mg/L、1.83mg/L 和 2.06mg/L。(3)AOH8°和AOH20°的TN平均去除效率比A/O分别提高了 21%和15%;AOH8。和AOH20°的表观污泥产率系数Yobs均值比A/O分别降低了 0.110mgMLSS/mgCOD和0.086mgMLSS/mgCOD,AOH8°和 AOH20°的污泥排放总量比 A/O 分别减少了 3521gMLSS和 3050gMLSS。