涡旋波膜生物反应器是将涡旋波流体动力学原理与膜生物反应器技术相结合的新型反应器。涡旋波流体动力学是一种边界层分离现象，能够产生特定的波状流动和旋涡，以增强流体的传质效果。涡旋波膜生物反应器利用这种流体动力学特性，通过在层流状态下产生强对流混合，从而强化传质过程，提高生物分子的传质效率，特别适合于对剪切应力敏感的生物分子的传质过程。
在涡旋波膜生物反应器中，通常涉及以下几个关键知识点：
1. 涡旋波流动现象：这是一种在流体动力学中出现的特殊现象，主要在层流状态下发生，表现为流道壁面的旋涡以及流道中心的波状结构。涡旋波流动能够在低能耗和低剪切应力的条件下提升传质能力，这对于生物分子的传质尤为重要。
2. Re数和St数：Re数（雷诺数）和St数（斯德鲁哈尔数）是描述振荡流特性的两个重要参数。Re数反映了流体流动的惯性力与粘性力的比值，而St数则与振荡频率和流体速度有关。这两个参数在设计和分析涡旋波膜生物反应器时起到关键作用，影响着流动模式以及传质效率。
3. 涡旋波膜生物反应器的优势：涡旋波膜生物反应器能够利用涡旋波流动来强化传质和反应过程。与传统的反应器相比，涡旋波膜生物反应器在较小的Re数下就能达到传质和反应的强化效果，因此可以节省能耗，同时避免了传统的提高流速或增加搅拌强度带来的局限性和能耗。
4. 涡旋波膜生物反应器的实验研究：文章中介绍了一系列实验流程与参数选择，例如振荡流发生系统、供气系统、稳定流循环系统以及溶解氧在线测试系统。通过这些系统，可以对涡旋波膜生物反应器进行详细的实验研究。
5. 传质性能测试：文章中还提出了通过不同槽道结构的传质性能测试，来分析Re数及折流间距对增强传质性能的影响。这涉及到对人工合成废水的生化处理过程中COD值的测试，以及考察不同结构的反应器对传质性能的影响。
6. 应用前景：涡旋波膜生物反应器在废水生化处理中的应用，通过实验验证了其强化传质和COD去除率的能力，为今后的相关研究和工程实践提供了实验依据。
总结来说，涡旋波膜生物反应器的过程强化效应涉及流体力学中的涡旋波流动，Re数和St数的相关理论，以及生物化学中的传质过程。通过涡旋波流动技术，可以有效提升膜生物反应器的性能，减少能耗，增加传质效率，对生物分子传质过程具有重要的推动作用。在废水处理等环保领域，该技术有着广阔的前景和应用潜力。
