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国内的污水处理事业经过近几十年的快速发展，已经取得阶段性成果，在进一步提高污水处理率的同时，也面临着一些早年投产的旧工艺不能满足日益严格的污水排放标准，亟待进行技术改造的难题。CFD（Computational Fluid Dynamics，计算流体力学）作为研究流体流动的重要技术手段，在航空、发动机和航天等领域应用广泛，但在污水处理专业内研究和应用较少，仅有的一些案例也多以实验室规模为主。本论文采用Fluent软件对污水处理厂部分构筑物的改造进行模拟分析和实验研究。研究的对象是由传统厌氧反应池改造而成的三格室厌氧折流板反应池，在每个格室的上向流室中设置1m高的错环流填料，底部对角安装两台叶轮直径320mm，功率2.2kw，并带有导流罩的潜水搅拌器。对改造使用的填料进行建模分析，结果显示填料中的流体流动以斜向和竖向为主，流体在填料横向也是连通的，不易堵塞，用Mixture多相流模型模拟固-液两相的流动。使用Pro/E软件对潜水搅拌器进行造型，采用Moving Mesh（滑移网格）法处理其中的运动区域，分析流场的流速分布规律和固-液两相混合效果。对改造后的ABR第一格室内流体的流动进行研究，考察单相流场，开启搅拌器对流场的影响以及ABR上向流室中的固-液两相流动。提出整合错环流填料的ABR流场模拟的初步解决方案，采用多孔介质模型模拟上向流室中混合液通过填料层的固液分离效能。以LiCl作为示踪剂，采用RTD（Residence Time Distribution，停留时间分布）实验研究ABR的水力特性，绘制出的E-θ曲线出现拖尾现象，且出峰时间提早到0.5θ左右，说明ABR中存在一定体积的死区。计算得出平均停留时间为t为8.77h，方差σ~2t为23.89，相应的标准化方差σ~2为0.31，死区体积V_d约为17.23%，符合典型ABR的水力特征。绘制多釜串联模型（串联级数N为2.32）和轴流扩散模型（Peclet准数为6.45）的E-θ曲线，对比分析发现该ABR更符合完全混合流态。本论文采用Gambit-Fluent的软件组合，辅以CAD软件Pro/E和后处理软件Tecplot，对实际改造的污水处理设施进行建模和模拟，分析ABR中的复杂结构单元--错环流填料和潜水搅拌器对流场和固-液两相流动的影响。为今后此类改造工程的设计和施工提供借鉴和参考价值。