本發(fā)明涉及水處理，尤其是涉及一種基于最速降線設(shè)計沉淀池污泥斗的方法、污泥斗、沉淀池及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、沉淀池濃縮區(qū)均需設(shè)置泥斗，泥斗的作用是將活性污泥壓縮，使其濃度升高，從而降低了污泥回流量，有利于節(jié)約能源；如圖1所示，傳統(tǒng)型污泥泥斗一般采用傾斜直線型，但在實踐應(yīng)用的過程中發(fā)現(xiàn)，由于污泥在傾斜斜面處的污泥下降速度慢，所以活性污泥絮體會黏結(jié)在傾斜的泥斗上形成污泥團，污泥團經(jīng)過一段時間的反硝化反應(yīng)后，污泥團周邊會產(chǎn)生很多小的反硝化氣泡，小的氣泡最終會帶動污泥團脫離泥斗，浮到上層清水水面，并隨出水流走，使出水懸浮物ss含量升高，惡化了出水水質(zhì)。

2、在沉淀池污泥排放階段，處于泥斗中、上部的污泥滑動到底部的距離長，所需時間長，而處于中、下部的污泥滑動到底部的距離短，所需時間短，故底部的污泥會首先被排出系統(tǒng)，中、上頂部的污泥因未到達池底而滯留在沉淀池中，而污泥排放過程的理想的狀態(tài)是中、上部的污泥和中、下部的污泥可以同時到達池底，且同時排出系統(tǒng)外。

3、有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的第一目的在于提供一種基于最速降線設(shè)計沉淀池污泥斗的方法，通過該方法設(shè)計得到的污泥斗能夠用于替代傳統(tǒng)傾斜直線型污泥斗，以解決傳統(tǒng)污泥斗存在的諸多不足。

2、本發(fā)明的第二目的在于提供一種污泥斗。

3、本發(fā)明的第三目的在于提供一種沉淀池。

4、本發(fā)明的第四目的在于提供上述沉淀池在活性污泥沉降中的應(yīng)用。

5、為了實現(xiàn)以上目的，特采用以下技術(shù)方案：

6、第一方面，本發(fā)明提供了一種基于最速降線設(shè)計沉淀池污泥斗的方法，包括：

7、設(shè)：將沉淀池的污泥斗放置于直角坐標(biāo)系的第一象限；污泥斗的底部位于x軸上；污泥斗的側(cè)壁為最速降線曲面設(shè)計，當(dāng)污泥斗側(cè)壁頂部的任意一個點位于y軸上時，記為a(0，b)點，從a點在污泥斗側(cè)壁上沿最速降線與x軸交于b(a，0)點；

8、則污泥斗側(cè)壁上從a點至b點的最速降線表達式為：

9、

10、其中，r為滾動圓的半徑，為中間變量；θ為圓上某質(zhì)點滾動過的弧度；b為沉淀池泥斗的高度；

11、將污泥斗的側(cè)壁按照所述最速降線表達式進行設(shè)計。

12、作為進一步技術(shù)方案，所述最速降線表達式中參數(shù)r的求解步驟包括：首先根據(jù)污泥斗所需深度和大小確定a(0，b)和b(a，0)兩點的坐標(biāo)，然后將a、b兩點坐標(biāo)分別帶入所述最速降線表達式中，通過賦值θ求得r。

13、作為進一步技術(shù)方案，所述污泥斗的加工方法包括3d打印或者澆筑。

14、第二方面，本發(fā)明提供了一種污泥斗，所述污泥斗的側(cè)壁為最速降線曲面；

15、所述最速降線曲面采用上述方法設(shè)計得到。

16、作為進一步技術(shù)方案，所述污泥斗頂部開口，開口的形狀包括圓形和多邊形。

17、作為進一步技術(shù)方案，所述污泥斗的底部開口，底部開口處連接污泥排放管道。

18、第三方面，本發(fā)明提供了一種沉淀池，所述沉淀池包括上述污泥斗。

19、第四方面，本發(fā)明提供了上述沉淀池在活性污泥沉降中的應(yīng)用。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

21、本發(fā)明提供的基于最速降線設(shè)計沉淀池污泥斗的方法簡單，根據(jù)最速降線表達式能夠精確設(shè)計得到側(cè)面為最速降線曲面的污泥斗。該污泥斗一方面可以使降落到污泥斗上的污泥絮體更快速的滑落到污泥池底部，可有效防止污泥絮體粘附在污泥斗上，減少了反硝化氣泡的產(chǎn)生，從而降低了出水懸浮物濃度；另一方面，可以使處于污泥斗的中、上部和中、下部污泥絮體同時到達池體底部，這使得污泥排出系統(tǒng)時可以同時排除上、中、下部的污泥，提高排放效率。

技術(shù)特征：

1.一種基于最速降線設(shè)計沉淀池污泥斗的方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述最速降線表達式中參數(shù)r的求解步驟包括：首先根據(jù)污泥斗所需深度和大小確定a(0，b)和b(a，0)兩點的坐標(biāo)，然后將a、b兩點坐標(biāo)分別帶入所述最速降線表達式中，通過賦值θ求得r。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述污泥斗的加工方法包括3d打印或者澆筑。

4.一種污泥斗，其特征在于，所述污泥斗的側(cè)壁為最速降線曲面；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污泥斗，其特征在于，所述污泥斗頂部開口，開口的形狀包括圓形和多邊形。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污泥斗，其特征在于，所述污泥斗的底部開口，底部開口處連接污泥排放管道。

7.一種沉淀池，其特征在于，所述沉淀池包括權(quán)利要求4-6任一項所述的污泥斗。

8.權(quán)利要求7所述的沉淀池在活性污泥沉降中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于最速降線設(shè)計沉淀池污泥斗的方法、污泥斗、沉淀池及其應(yīng)用，涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的基于最速降線設(shè)計沉淀池污泥斗的方法簡單，根據(jù)最速降線表達式能夠精確設(shè)計得到側(cè)面為最速降線曲面的污泥斗。該污泥斗一方面可以使降落到污泥斗上的污泥絮體更快速的滑落到污泥池底部，可有效防止污泥絮體粘附在污泥斗上，減少了反硝化氣泡的產(chǎn)生，從而降低了出水懸浮物濃度；另一方面，可以使處于污泥斗的中、上部和中、下部污泥絮體同時到達池體底部，這使得污泥排出系統(tǒng)時可以同時排除上、中、下部的污泥，提高排放效率。

技術(shù)研發(fā)人員：殷配福,成國棟,李亞,吳建立,史亞微,李春顏,馬一博,郭明愛,杜文亮,雷雨朦,李俊
受保護的技術(shù)使用者：北京航天威科環(huán)保科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30