王　宇， 王江云， 许双双， 陈春茂， 马静园， 郭绍辉

(1.中国石油大学 北京市油气污染防治重点实验室 重质油国家重点实验室， 北京 102249；2.中国海油能源发展股份有限公司 北京安全环保工程技术研究院， 北京 300457； 3.中国昆仑工程公司， 北京 100037)

高效厌氧生物反应器内的湍流特性及结构优化

王宇1，2， 王江云1， 许双双3， 陈春茂1， 马静园3， 郭绍辉1

(1.中国石油大学 北京市油气污染防治重点实验室 重质油国家重点实验室， 北京 102249；2.中国海油能源发展股份有限公司 北京安全环保工程技术研究院， 北京 300457； 3.中国昆仑工程公司， 北京 100037)

摘要：采用数值模拟方法研究了高效厌氧生物反应器内的湍流及多相流传质过程。通过重整化群k-ε湍流模型(RNG k-ε)和欧拉多相流模型构建反应器内多相湍流流动控制方程。在此基础上，应用自定义函数(UDF)方式修正了计算流体力学软件Fluent中的曳力模型，并植入欧拉多相流模型，建立高效厌氧生物反应器内气-液-固多相流动模型，并模拟计算了反应器内多相流过程，同时对其结构进行优化。结果表明，修正后的多相流动模型计算得到的流场特征与实验数据吻合，验证了所采用的湍流模型和计算方法的准确性；优化后的反应器内多相流传质效果明显提高。该方法较为准确地预测了反应器内传质过程，可以用于高效厌氧生物反应器的工程应用改进。

关键词：高效厌氧生物反应器； 数值模拟； 多相流动模型； 结构优化

随着石油工业发展，石油开采加工过程产生的污水量大幅提升，水质日益恶化，石油化工领域污水处理技术升级改造已成为工业污水处理亟待解决的问题[1-2]。……