粒径对生物滞留池流场及生物膜形态的影响

摘要

[目的]分析填料粒径对生物滞留池(BRC)渗透性能及微生物膜形态的作用机理,以期优选出适合生物滞留池填料层的颗粒粒径及相应填充的孔隙率。[方法]采用数值模拟和试验实测相结合的方法,利用Fluent软件对BRC小尺度计算区域范围内的流场形态进行模拟,对6种粒径(0.5,1.0,2.0,4.0,6.0,8.0 mm)下的流线图、压力分布及变化图进行综合对比分析。为验证模拟结果的正确性,对不同颗粒粒径进行生物膜培养和运行,测定颗粒表面生物膜厚度。[结果]平均粒径为0.5~1.0 mm时流场形态最好,可形成结构合理数量较多的小涡流,有利于水流渗透及物质传递的进行,实测生物膜也表明粒径为1.0 mm时,微生物膜生长最为均匀且生物量最大。[结论]填料的粒径会影响BRC的运行效果,数值模拟可为实际粒径的选取提供参考。