试析养殖场ubf反应器布水系统的模拟与优化

《试析养殖场ubf反应器布水系统的模拟与优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西南大学硕士学位论文养殖场UBF反应器布水系统的模拟与优化姓名：柳剑申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：叶进20100601摘要摘要随着农业生产集约化模式的发展，规模化养殖场逐渐成为全国各地备禽饲养的一种重要模式，但大量的眚禽养殖废弃物对周边环境造成了严重的污染。针对这种现象，国内外学者对畜禽养殖业废水处理技术进行了深入的研究。其中，UBF工艺以其投资费用少、启动速度快、占地面积小、污泥排放少、处理效果好等特点，正逐步用于规模化养殖场废水处理中。UBF反应器是UBF工艺中废水进行厌氧消化的重要场所，UBF反应器运转的好坏直接影响到废水处理的效果。布水系统布水的均匀性对UBF反应

2、器处理能力至关重要。目前，由于UBF反应器布水系统的设计缺陷造成废水处理效果不佳的情况比较普遍。因此，本文采用计算流体力学数值模拟的方法，基于FLUENT软件对UBF反应器布水系统的布水均匀性进行研究。本文根据重庆合川某规模化养猪场废水处理的需要，为中温UBF-SBR废水处理工艺设计了一套UBF反应器布水系统。通过观察投入使用后的情况，发现该工艺废水处理效果较好，但UBF反应器内出现了一些床层“静置”状态。本文运用GAMBIT软件对UBF反应器布水系统布水管道进行建模，通过总结布水系统数值模拟时各计算参数的确定原则和方法，采用FLUENT软件对布水管道进行模拟分析，发现UBF反应器布水管道

3、各出水口处的流场速度存在明显的差距。最高速度与最低速度相差80％，即各出水口流场对罐底活性污泥的搅动效果不同。流场速度低的出水口有“死区”出现的可能，而流场速度高的出水口有“短流”的可能。这与反应器实际运行中所遇到的问题一致，证明了数值模拟的实用性。然而采用以上方法对UBF反应器整体内部流场进行模拟分析，发现本特定研究对象(即：出水口布置方式确定、废水迸水速度低于一定值时)UBF反应器内高于布水管道出水口后的流场整体趋于均匀，即尽管出水口流场速度有所不同、搅动效果不一，但经过底部反射后罐体内流场整体上升速度逐渐趋于一致。本着结构简单、效果明显、制造方便的原则，本文就池底反射锥的布设和布水管

4、道的设置两个方面，对养殖场UBF反应器布水系统进行了优化。采用FLUENT软件对其进行数值模拟后，找到了优化方案的最优组合。不仅UBF反应器内部流场整体的均匀性较好，而且各个出水口处的搅动更加均匀，大大降低了出现“短流”和“死区”的可能性，为整套废水处理工艺处于最佳工作状态创造了条件。同时，这样的优化选择也为将来UBF反应器布水系统的设计提供了一些有价值的参考。关键词iUBF反应器布水系统FLUENT软件数值模拟优化设计两南大学硕十学何论文SimulationandOptimizationofWaterDistributionSystemofUBF(UpflowBlanketFilter)

5、ReactorinLivestockFarmVestoCKarABSTRACTWiththedevelopmentofintensivemodeinagriculturalproduction，large-scalefarmgraduallyturnsintoallimportantmodeoflivestockbreedinginChina．Buttheresultisseriousenvironmentalpollutionaroundcausedbyalargenumberoflivestockwastes．Inresponsetothisevent，scholarsathomean

6、dabroadhavetakenin—depthresearchesinwastewatertreatmenttechnologyoflivestockandpoultrybreedingindustry．Withthebenefitsoflowinvestmentcosts，fastoperation，smallworkingplace，lesssludgedischargeandgreattreatmenteffect，UBFprocessisbeingusedforwastewatertreatmentoflarge-scalefarmmoreandmore．UBFreactoris

7、animportantunitforwastewateranaerobicdigestioninUBFprocess，andtheoperationofUBFreactorwillhaveadirectimpactontheeffectofwastewatertreatment．啊1edistributinguniformityofwaterdistributionsystemisoneofkeyfactorsaffec