一种旋流沉砂池优化设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106777570A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611080988.2(22)申请日2016.11.30(71)申请人广东粤港供水有限公司地址518021广东省深圳市沿河北路2022号申请人重庆大学(72)发明人吉芳英孙国胜李冬平张齐艳徐璇赵德强胥驰赵焱(74)专利代理机构重庆华科专利事务所50123代理人康海燕(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种旋流沉砂池优化设计方法(57)摘要本发明涉及一种旋流沉砂池优化设计方法，基于旋流沉砂池水工模型,对影响旋流沉砂池对细微泥沙去除效率的各种参数进行优化，包括对旋流沉砂池停留时间、沉砂池搅拌桨转速、搅拌桨桨叶安装角度、搅拌桨距池体底部距离进行优化设计。本发明优化方法简单可靠，优化参数易于实现，优化后旋流沉砂池总体除砂效率显著提升，尤其是对于200μm以下细微泥沙的去除效果明显提高。CN106777570ACN106777570A权利要求书1/1页1.一种旋流沉砂池优化方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)模型构建：根据水力相似性准则，按比例构建污水厂沉砂池模型；(2)单因素实验：以除砂效率为指标，考察旋流沉砂池停留时间、沉砂池搅拌桨转速、搅拌桨桨叶安装角度、搅拌桨距池体底部距离这4个影响旋流沉砂池除砂效率的主要因素，分别固定其中的3个因素，变化另1个因素进行优化，得出单因素对除砂效率的变化水平的影响，并确定4个单因素的最佳值；所述以除砂效率为指标是指在实验时，需按照污水厂旋流沉砂池进水颗粒物粒径分布，配置干燥石英砂，石英砂在一定时间T内通过漏斗均匀加入旋流沉砂池模型进水渠道中，T由Q*T*SS*10-3＝M求得，其中Q为不同停留时间下对应的流量，L/min；SS为控制进水固体悬浮物浓度，M为配置石英砂质量，g；实验结束后收集沉砂池模型集砂斗中砂烘干至恒重，冷却称重，得到除砂效率指标；(3)进行Plackett-Burman设计试验：以除砂效率为指标，对每个单因素因子取两水平来进行分析，共需至少12个试验组合，对试验结果进行方差分析，来确定因子的显著性；(4)响应面分析：采用Box-Behnken设计数学模型，对实验结果进行不同模型拟合对比分析，需分析模型P值、决定系数、校正决定系数、变异系数、精密度值，考察影响旋流沉砂池除砂效率的因素的主次和交互作用，并确定旋流沉砂池除砂率最高时的优化条件，选取最终优化结果。2.如权利要求1所述的旋流沉砂池优化方法，其特征在于，所构建模型缩制比例Lr≥1。3.如权利要求1所述的旋流沉砂池优化方法，其特征在于，所述最终优化结果的选取，对于交互作用不明显的因素，先确定对除砂率不显著的因素最优参数为单因素最优值，之后，对于交互作用明显的因素，继续对除砂率进行考察，取除砂率最高的一组参数。2CN106777570A说明书1/6页一种旋流沉砂池优化设计方法技术领域[0001]本发明专利涉及污水处理领域，特别涉及一种提升旋流沉砂池除砂效率的优化设计方法。背景技术[0002]在污水厂中，固体无机颗粒进入后续工艺会直接影响系统的正常运行，造成设备及管道磨损，构筑物及渠道淤砂等。通常需要设置沉砂装置来去除污水中的泥沙，使后续设备及工艺顺利进行。旋流沉砂池因其占地面积小、安装调试方便等优点，常被选用。根据给排水设计规范，要求沉砂池对粒径大于0.2mm，密度大于2.65m3的颗粒物稳定去除。但是我国由于排水体制和土壤特性等，很多污水厂进水中颗粒物大于0.2mm以上组分仅占一小部分，甚至小于0.1mm粒径颗粒物占绝大部分，这些细微无机颗粒物进入生化系统给其运行带来很多问题，发明内容[0003]本发明专利目的在于提供一种旋流沉砂池优化设计方法，即对影响旋流沉砂池除砂效率，尤其是细微泥沙去除效率的各种参数进行优化，基于此优化方法的参数能有效的提高旋流沉砂池总体除砂效能，并对污水中的细微砂砾有较好的强化去除效果。[0004]本发明的技术解决方案如下：[0005]一种旋流沉砂池优化设计方法，设计包括如下步骤：[0006]1、水工模型构建：仿照污水厂旋流沉砂池，根据水力相似性准则，按比例缩放，制得沉砂池模型。[0007]2、单因素实验：以除砂效率为指标，考察4个影响旋流沉砂池除砂效率的主要因素：旋流沉砂池停留时间、沉砂池搅拌桨转速、搅拌桨桨叶安装角度、搅拌桨距池体底部距离，分别固定其中的3个因素，变化另1个因素进行优化，得出单因素对除砂效率的的变化水平的影响，并确定4个单因素的最佳值。[0008]实验过程中先按照污水厂沉砂池进水颗粒物粒径分布配比，配置干燥石英砂，配砂在一定时间T内通过漏斗均匀加入旋流沉砂池模