【摘 要】
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有机废水生化处理和发酵过程要求处理系统能以较小的能耗提供较大的氧传递速率.前人的研究表明,内循环三相流化床生物反应器正是这样一种处理设备.由于它具有氧传递速率高、
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有机废水生化处理和发酵过程要求处理系统能以较小的能耗提供较大的氧传递速率.前人的研究表明,内循环三相流化床生物反应器正是这样一种处理设备.由于它具有氧传递速率高、能耗低和占地小等优点,在有机废水处理中受到越来越多的重视.影响内循环三相流化床反应器的因素较多,前人针对不同侧面进行了研究,但缺乏系统性和综合性.为了更好地将内循环生物流化床反应器的研究向工业应用推进,该文进行了工程化研究,提出了放大设计的思想和方法.该文首先对生物流化床进行分类,分析了各自的特点,归纳总结了流化床反应器的流体力学和传质特性,对国内外生物流化床的应用研究情况进行了对比统计.该文研究了主要结构参数和其它因素对内循环流化床反应器件性能的影响.这些结构参数包括升流管与反应器直径之比、反应器的高径比、气液分离器和气液分布器的结构,其它因素包括载体的选择、固相负荷及微生物菌种的种类与浓度等.通过研究,提出了合适的设计范围,并设计了一种新颖的气液分离器和气液分布器.这种气液分离器的设计充分发挥了它对反应器性能的调节作用,因而扩大了反应器的适应性和适用范围.新的气液分布器使气液分布均匀合理,易于实现初始流化.由反应器的生物反应特性出发,结合它的流体力学、传质和混合特性,提出了内循环三相流化床生物反应器的总体设计思想,给出了详细的设计程序图,并按照此设计思想对一个工业实例进行了设计计算.该研究工作为内循环三相流化床生物反应器的工程化设计和工业实践提供了设计思想和理论基础,提供了具体设计的依据和基础设计参数.文章的最后对三相流化床反应器研究与设计中尚未解决的一些问题进行了分析和讨论.
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