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目前,研究者对废水处理领域应用最广泛的UASB反应器和发展潜力最大的IC反应器的研究主要集中在反应器的启动、运行特性及有机物去除效果等方面,未能运用化学工程、环境学科和计算机技术等多学科交叉优势对反应器进行水力学特征的研究,而反应器内流体力学特性的研究是反应器优化设计与放大的基础。因此本文利用Fluent技术对这两类反应器内部气液两相流场的二维分布状况进行数值模拟,主要考察了三相分离器角度和容积负荷(OLR)对UASB反应器流场的影响;高径比(H/D)、提升管直径与反应器内径比(Dr/D)、OLR对IC反应器内循环量的影响。主要研究内容及结论如下:(1)第二代厌氧反应器UASB的数值模拟:1)固定三相分离器角度为50o,通过改变不同的OLR(4、5、6、7kg COD/(m3·d))值来考察其对反应器流场的影响。模拟结果表明当OLR为5kg COD/(m3·d)时,反应器流场内的气液分布较均匀,且无液体流出。2)固定OLR为5 kg COD/(m3·d),通过改变不同的三相分离器角度(45o、50o、55o、60o)考察其对反应器流场的影响。模拟结果表明,当三相分离器角度为50o时,反应器进水底部湍流强度大,泥水混合作用最强;进入沉淀区气体少,对混合物的扰动小,有利于获得良好的固液分离效果。(2)第三代厌氧反应器IC的数值模拟:1)H/D取5,OLR取11.52 kg COD/(m3·d),当Dr/D(0.032、0.049、0.065、0.081、0.097、0.114)为0.081时该反应器内循环量达到最大值0.0079 m3/h;2)H/D取5,Dr/D取0.081,当OLR(8.64、10.08、11.52、12.96、14.40、15.84、17.28、18.7、20.16 kg COD/(m3·d))为17.28 kg COD/(m3·d)时该反应器内循环量达到最大值0.0099 m3/h。通过拟合获得了内循环量Y与产气量X间经验关联式Y=﹣0.142X3+1.8X2-6.43X+13.87。3)Dr/D取0.081,OLR为17.28 kg COD/(m3·d),H/D(3、4、5、6、7)为3时反应器内循环量达到最大值0.011m3/h。