基于多尺度计算的中空纤维膜生物反应器（MBR）模拟与分析研究

项目名称： 基于多尺度计算的中空纤维膜生物反应器（MBR）模拟与分析研究

项目编号： No.51378350

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 建筑科学

项目作者： 李春青

作者单位： 天津工业大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 针对计算机模拟MBR研究领域中，因无法解决对膜过程实际现象进行充分、深入表达的需求与计算量限制之间的矛盾，从而导致"仿而不真"的瓶颈问题。本课题以MBR处理废水过程为研究对象，针对MBR复杂体系建立基于多尺度的全新MBR计算流体力学模型。对膜过程以外的气、液、固多相流流速场、废水浓度场传质、生物降解反应动力学三个模块采用宏尺度网格进行计算模拟；对表达膜传递和膜污染的膜过程模块，则针对膜组件中各中空膜纤维选取代表性单元，进行精细网格划分，实现微观尺度的精确模拟；宏、微观尺度计算结果互为边界条件，确保数据交换。通过各模块计算量的优化调配，从根本上解决"仿而不真"的关键问题。本课题组将进行大量实验，将相关数据用于CFD模型中，在此基础上研发针对MBR过程的高效经济的计算机模拟仿真系统。该系统的全面性、精确性将优于现有研究，并加速其实际应用于工业化污水处理的进程、促进我国水资源的污染控制

中文关键词： 膜生物反应器；三维仿真系统；BP神经网络；多尺度；计算流体力学

英文摘要： There is an incompatible question between the limit of compute ability of computer and the needing of expression enough and deeply to membrane process in the study of MBR simulation. This incompatible question is bottleneck question which lead simulation

英文关键词： membrane bioreactor；simulation system；BP neural network；multi scale；computational fluid dynamics