中海石油（中国）有限公司天津分公司

反应器作为污水处理中提高药剂效果的重要设备，在工业污水处理中有着广泛的应用[1-2]，其类型通常为连续操作的带搅拌的釜式反应器（CSTR）。为优化反应器的设计和污水与药剂在反应器中的混合反应状态，需要对污水在反应器中的流动状况进行系统分析。流体的停留时间分布（RTD）可以有效反映流体在设备中的混合和流动状态，对于设备的运行工况分析、设计等具有指导作用。因此，通过测定停留时间分布来分析反应器内的流动和混合状态具有重要意义。

目前，停留时间分布研究主要集中在对各种新型设备的流动状态分析[3-6]以及通过数值模拟手段考察设备的停留时间分布[7-9]上，传统的CSTR设备的停留时间分布近年来研究较少。前期的研究主要集中在实验室规模的搅拌釜[10-12]以及多釜串联的教学实验研究[13]，而且部分研究结论之间存在相互矛盾之处，如当量釜数随流量的变化规律[14-15]等。本研究以污水处理中试规模（20 L）的混合反应器为对象，考察不同操作条件下反应器内流体的停留时间分布，进而对药剂在反应器内的混合效果进行模拟分析，为现场反应器的设计、操作提供依据。

1 实验

1.1 实验装置及药剂

实验装置如图1所示。整套设备由两大部分组成，分别为反应器和示踪响应系统。反应器为带搅拌功能的平底圆柱形设备，材质为不锈钢，有效容积为20 L，配套可调电动机可以精确调节搅拌速度，配备1 台容积为300 L 的塑料储罐用于水样的配制和储存。……