AWWA WQTC60649
使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)和輻照度建模優(yōu)化中壓紫外線反應(yīng)器的設(shè)計(jì)

Optimizing the Design of a Medium Pressure UV Reactor Using Computational Fluid Dynamics and Irradiance Modeling

標(biāo)準(zhǔn)號(hào)

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發(fā)布單位

美國(guó)給水工程協(xié)會(huì)

當(dāng)前最新

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適用范圍

建模 Christopher R. Schulz, PE, DEE CDM Inc. 科羅拉多州丹佛市 Carrie L. Knatz, PE 和 Veronica Ortiz CDM Inc. 加利福尼亞州卡爾斯巴德 Joseph Yelpo Sunlight Systems, Inc 新澤西州艾倫代爾 簡(jiǎn)介 最近的研究表明，計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)和輻照度建模（本文中稱為 CFD-i 建模）可用于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)流通式紫外線反應(yīng)器中的通量（或紫外線劑量）。例如，南加州都會(huì)水區(qū)（Mofidi，2004）將預(yù)測(cè)的 CFD-i 模型與配備四個(gè)中壓 (MP) 燈的 3 mgd Calgon Sentinel 反應(yīng)器的測(cè)量驗(yàn)證測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了比較。該模型預(yù)測(cè)的驗(yàn)證結(jié)果在 MS-2 大腸桿菌噬菌體減少 0.1 個(gè)對(duì)數(shù)范圍內(nèi)。同樣，對(duì)配備低壓高輸出 (LPHO) 燈的 18 mgd Wedeco K3000 反應(yīng)器在不同燈功率和 UVT 條件下的 CFD-i 建模和生物劑量測(cè)定測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了比較 (Rokjer, 2002)。在十種不同的流量和水質(zhì)條件下，使用枯草芽孢桿菌作為目標(biāo)生物，預(yù)測(cè)和測(cè)量的減量當(dāng)量 (RED) 之間的百分比差異范圍為 5% 到 20%。由于 CFD-i 建模具有公認(rèn)的準(zhǔn)確性，因此現(xiàn)在 UV 設(shè)備供應(yīng)商經(jīng)常使用它來(lái)開(kāi)發(fā)新的或優(yōu)化現(xiàn)有的 UV 反應(yīng)器設(shè)計(jì)。本文介紹了 Sunlight Systems, Inc.（位于新澤西州 Allendale）為飲用水消毒應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的新型 UV 反應(yīng)器設(shè)計(jì)的 CFD-i 建模結(jié)果。結(jié)果涉及：優(yōu)化 UVBox 反應(yīng)器設(shè)計(jì)；以及比較 UVBox 反應(yīng)器與無(wú)擋板環(huán)形反應(yīng)器的劑量輸送和液壓效率。 CFD-i 建模用于優(yōu)化 UVBox 反應(yīng)器的設(shè)計(jì)，涉及：劑量輸送 (RED)；停留時(shí)間分布 (RTD)；反應(yīng)器中的流體動(dòng)力學(xué)流動(dòng)模式；以及反應(yīng)器的壓降。使用 CFD-i 建模分析了三種 UV 反應(yīng)器配置：UVBox 無(wú)擋板反應(yīng)器，具有 30 英寸入口/出口法蘭，矩形容器尺寸為 30 英寸寬 x 30 英寸高 x 30 英寸長(zhǎng)，四個(gè) MP 燈垂直于流動(dòng)方向放置；UVBox 擋板反應(yīng)器，容器尺寸和燈配置與上述相同，加上六個(gè)成角度的導(dǎo)流擋板，位于燈的上游和下游，以將流動(dòng)引導(dǎo)到更靠近燈套的位置，并在上游和下游擋板之間引入流動(dòng)再循環(huán)模式；以及環(huán)形無(wú)擋板反應(yīng)器，具有 30 英寸入口/出口法蘭和 30 英寸入口/出口法蘭的管狀容器尺寸，管狀容器尺寸為 30 英寸長(zhǎng) x 30 英寸直徑。包括 7 個(gè)參考文獻(xiàn)、表格、圖片。

專題

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