浆态床鼓泡反应器(Slurry bubble column reactor, SBCR)因其具有良好的传热、传质特性以及操作上的灵活简单等特点被广泛应用于石油化工、生物化工等工业过程中。浆态床反应器内的流体力学特性研究对于其设计、放大和操作非常重要,但在诸多研究方法中,研究者往往认为在浆态床反应器中自下而上的气体质量流量不变,但在实际的浆态床反应器内有化学反应发生,因而,在整个反应器内部自下而上的气体的质量流量会因反应的不同而发生变化,这就使所得到的结论很难应用于实际生产中。由于气体在浆态床内的分布是决定反应是否充分和稳定的关键因素之一,因此有必要在冷模实验中考察气体在浆态床中的质量流量变化。本文的主要目的是建立一种在浆态床冷模实验中实现气体质量流量变化的方法,研究其流体力学特性的变化规律,将得出的理论数据对浆态床进行优化改进,并在实际情况中对其进行效果考察。本实验在高2m,由内外两筒构成的新型内循环式浆态床反应器中进行,采用C02气体作为气相,NaOH溶液作为液相来实现气体质量流量的变化,用差压法计算出体系中气含率的变化规律,对所得数据进行回归分析得到气含率随各个参数变化的计算关联式。另外,为使气体在反应器中更好地进行分布,课题采用了升气管式气体分布器,升气管的加入能将新鲜的原料气体直接注入到反应器中上部,提高了反应器的空间利用效率,实验证明升气管式气体分布器适用于表观气速较高的情况；平均气含率随着开孔率的增加而稍有增大。总结实验结论和经验,对浆态床反应器进行了完善,结合新式升气管气体分布器的使用,将新制的浆态床反应器投入到生物水处理技术的应用中,采用活性污泥法对的模拟生活污水进行曝气处理,考察浆态床反应器的实际应用效果,得出：COD浓度随时间的变化而呈下降趋势,随空气流量的增大而降低,进口COD浓度越大,COD的去除效率越高。证明了改进后的多重循环式三相生物浆态床反应器具有良好的去除污水COD的能力。NH3-N的浓度总体上随时间的变化呈下降的趋势,去除效效率达到94.4%,实验表明反应器具有良好的脱除氨氮能力。