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申请/专利权人：昆明理工大学

摘要：本发明公开了一种用于污水处理的生化反应池的CFD‑ASM3耦合过程的数值模拟方法，首先基于实际运行的生化反应池的几何设计参数建立池的几何物理模型，其次根据池内流体的流态特征选择并建立气‑液两相流数学模型，接着设置相应的材料属性和域条件，随后利用ASM3模型模拟活性污泥微生物的生长代谢过程并建立稀物质传递模型，然后定义ASM3的相关参数及其反应速率方程，设置域条件，在物质传递属性下设置对流项、扩散项和湍流混合项并将反应速率方程耦合到CFD模型，最后对建立的CFD‑ASM3耦合模型进行网格划分和模拟计算并对模拟结果进行后处理；本发明优化生化反应池的水力学特性，通过灵敏度分析和预测，为污水处理厂提供运行和管理的参考依据，找到最佳控制工况。

主权项：1.一种污水处理生化反应池CFD-ASM3耦合过程的数值模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：根据实际运行的生化反应池的几何设计参数，建立该生化反应池的几何物理模型；步骤二：根据生物反应池内流体流态特征，选择并建立气-液两相流数学模型；步骤三：选择并设置与所模拟的流体特征相符合的材料和属性；设置气-液两相流的域条件，其中包括初始值、质量传递等域条件值；设置模拟液相和气相流体的入口、出口以及壁面的边界条件；步骤四：根据生化反应池内活性污泥微生物的生长特征以及物质的输运过程选择并建立稀物质传递模型；其中，采用ASM3数学模型模拟生化反应池内活性污泥微生物的生长代谢过程；步骤五：在稀物质传递模型模块下，设置因变量，定义ASM3的化学计量数和动力学参数，定义ASM3的过程反应速率方程和组分物质的反应速率方程；设置稀物质传递模块的域条件；步骤六：在物质传递属性下，设置各组分物质的对流项、扩散项以及湍流混合项；在初始值下，设置各组分物质的初始计算值；通过添加反应，将在局部变量中定义的各组分反应速率方程接入对应的组分反应速率中，实现ASM3在CFD中的耦合建立；设置模拟生化反应池的出口边界条件；步骤七：对所建立的生化反应池CFD-ASM3耦合模型进行网格划分；基于有限元分析方法和计算机运算能力，模拟计算所建立的生化反应池CFD-ASM3耦合模型；对所建立的生化反应池CFD-ASM3耦合模型的模拟结果进行后处理。

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