三相双循环一体生物流化床实验装置设计及结构优化的研究

生物流化床技术是基于生物膜法的废水生化处理技术，应用于有机废水处理方面的研究已有20多年的历史，广泛应用于生活污废水、啤酒厂废水、印染废水、垃圾渗滤液、焦化废水、造纸废水等工业废水的处理。作为生物流化床技术中最为典型，也是最重要的反应器，内循环三相生物流化床反应器以传统生物膜法的净化原理为基础，在运行过程中运用流态化技术，将活性污泥法和生物膜法有机结合在一起，具有容积负荷高、反应速度快、占地面积小并可大大节省设备投资和污泥处理费用等特点，被认为是最具有发展前途的污水处理技术之一。然而目前应用不多，主要原因是对反应器的结构参数、运行参数以及在具体废水中的应用研究还不够深入，反应器放大问题未得到很好的解决。
　　本文以设计、制作的总有效容积为46.2894L，总高为1.25m的三相双循环一体流化床反应器为研究对象，通过试验研究了反应器高径比、导流筒高度及筒径、底部曝气装置、外循环回流装置、分离器挡板等结构参数对反应器液体循环时间、总平均气含率（εg）、载体流化状态的影响，归纳总结出实用有效的应用规律，为反应器的放大试验提供依据和参考。综合考虑反应器性能要求，并确定了反应器的最优结构参数。
　　通过基础试验确定出了反应器最优结构参数之后，根据基础数据，利用水力计算公式计算出本次试验所用双循环一体流化床反应器的雷诺数、上升流速、循环流速、沉淀区水流流速等水力参数，同时观测并计算推导出反应器内一些关键部位所在的液体流速、流态的变化规律，为反应器的启动和运行试验做基础，也为更好地了解、掌握反应器的运行规律提供了参考。