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膜生物反应器(MBR)是由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型污水处理技术。膜污染一直是阻碍MBR发展的重要因素。本文针对如何预防和控制MBR膜污染展开研究,应用计算流体力学(CFD)软件包中的Fluent软件,建立了以中空纤维膜丝为研究对象的MBR三维仿真模型,并应用该模型模拟了MBR对污水处理的过程。CFD软件包中的Fluent软件,是目前国际上比较流行的商业软件,该软件内置了丰富的物理模型和先进的算法,可以用来模拟各种复杂的流场问题。本文在对中空纤维膜丝进行研究时,发现膜丝的膜壁布满了微小孔洞,而在Fluent软件内置的物理模型中,多孔介质模型可以用来模拟表面含有众多孔洞的固体材料。所以,本文应用Fluent软件建立了以中空纤维膜丝为研究对象的MBR三维多孔介质模型,并在该模型上模拟了MBR对污水进行处理后产出再生水的过程。根据某污水厂提供的MBR实际运行数据,以污水的黏性值为初始值,依次计算出污水的流动模型,水的流速,以及多孔介质模型中的黏性阻力系数,并应用CFD数值算法中的有限体积法,计算出MBR再生水的黏性值,将计算结果与污水厂的出水水质标准进行对比,证明了本文以中空纤维膜丝为研究对象建立的MBR三维多孔介质模型,可以应用于MBR的实际研究中。多相流模型中的流体体积(VOF)模型是Fluent软件内置的另一种物理模型,它通过分别求解气、液、固三相的流动方程来分析各相流体的流动现象,主要应用于计算流场内各流体组分所占有的体积分数。为了对MBR再生水中,污泥所占有的体积分数进行研究,本文应用VOF模型中的液、固两相流分别模拟污水中水和污泥在多孔介质模型内的流动,从而建立了基于VOF模型与多孔介质模型相结合的MBR三维仿真模型。经计算得到污泥在再生水中所占的体积分数,将该计算结果与污水厂的出水水质标准进行对比,证明本文建立基于VOF模型和多孔介质模型相结合的MBR三维仿真模型,对MBR的实际研究具有较高的参考价值。