一种对一体化生活污水处理装置结构的优化方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种对一体化生活污水处理装置结构的优化方法，能够提高去污效果。所述方法包括：S1，按照预设的模拟条件，生成所述一体化生活污水处理装置对应的网格文件；S2，按照预设的求解参数，对生成的所述网格文件进行迭代求解以模拟所述装置内的流态，得到当前模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图；S3，设置多组不同的模拟条件，重复S1和S2，得到不同模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图；S4，对得到的不同模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图进行分析对比，选取最优的流态混合效果对应的模拟条件，其中，所述流态混合效果由所述速度及压力的云图和矢量图表征。本发明专利技术适用于环境工程技术领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境工程
，特别是指一种对一体化生活污水处理装置结构的优化方法。
技术介绍
近20年来，我国污水处理厂虽然不断兴建，污水处理率不断提高，但主要集中在城市，大部分农村的污水得不到处理，农村污水排放量在污水总排放量所占的比例也越来越大。根据国家环境质量公报显示，全国798个农村环境质量试点村庄的饮用水源和地表水受到不同程度污染。农村的污水乱排放不仅给自身环境造成破坏，对流经的河流也是很大的污染，乡村的沟塘、水库已呈相当严重盼富营养化，全国各地水污染事故也不断发生。全国62个国控重点湖泊(水库)和十大流域的国控断面中，～劣V类水质断面仍然占有较大比例。这些流域性的环境问题与农村生活污水的无序排放密切相关。因此，合理开发集成化程度高、结构紧凑、处理效果好、占地面积小、经济简便，适宜广大农村地区的一体化生活污水处理装置，将对改善农村卫生条件和水环境具有重要的现实意义。一体化生活污水处理装置一般是指处理能力在500m3/d以下，集污水处理工艺各部分功能，一般包括预处理、生物处理、沉淀、消毒等为一体的生活污水处理装置。主要适用于污水量较小，分散广，市政管网收集难度高的生活污水和与之类似的有机工业废水，具有经济、实用、占地小、操作管理方便等特点，是城市污水处理系统的有益补充，但一体化生活污水处理装置也存在设计不合理和运行不佳导致的短流、混合不良、水力条件不佳，积泥等问题，从而影响一体化生活污水处理装置的去污效果。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种对一体化生活污水处理装置结构的优化方法，以解决现有技术所存在的一体化生活污水处理装置设计不合理、去污效果差的问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种对一体化生活污水处理装置结构的优化方法，包括：S1，按照预设的模拟条件，生成所述一体化生活污水处理装置对应的网格文件，其中，所述模拟条件包括：折流挡板长度信息、入口速度及水力停留时间；S2，按照预设的求解参数，对生成的所述网格文件进行迭代求解以模拟所述装置内的流态，得到当前模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图；S3，设置多组不同的模拟条件，重复S1和S2，得到不同模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图；S4，对得到的不同模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图进行分析对比，选取最优的流态混合效果对应的折流挡板长度信息、入口速度及水力停留时间，其中，所述流态混合效果由所述速度及压力的云图和矢量图表征。进一步地，所述方法还包括：若选取的最优的流态混合效果没有达到预设的流态混合均匀程度，则返回S1重新模拟所述装置内的流态，直至选取的最优的流态混合效果达到预设的流态混合均匀程度。进一步地，所述S1包括：按照预设的模拟条件，建立一体化生活污水处理装置的物理模型，并生成所述物理模型对应的网格文件，其中，所述入口速度是根据所述水力停留时间计算得到的，若入口速度不变，则水力停留时间也保持不变。进一步地，所述按照预设的模拟条件，建立一体化生活污水处理装置的物理模型包括：按照预设的模拟条件，建立一体化生活污水处理装置的二维物理模型。进一步地，所述生成所述物理模型对应的网格文件包括：按照预设的网格类型，预设的边界类型，生成所述物理模型对应的网格文件，其中，所述预设的边界类型包括：入口边界的类型及出口边界的类型。进一步地，所述网格类型为非结构性网格中的三角形网格。进一步地，所述预设的求解参数包括：求解模型、流体材料及流体属性、操作条件、边界条件、求解控制参数及迭代次数。进一步地，所述求解模型包括：压力基求解器，定常流动及湍流模型中的k-epsilon(2eqn)模型；所述流体材料为生活污水，所述流体属性包括：生活污水的密度及生活污水的粘度；所述操作条件包括：操作压强为一个大气压；所述边界条件包括：生活污水的进出口参数及壁面的边界条件；所述求解控制参数包括：压力速度耦合方式，压力方程的松弛因子，离散化参数。进一步地，所述S2包括：启动计算过程中的残差监视器，设置监测点；对解域进行初始化，按照预设的求解参数，对生成的所述网格文件进行迭代求解以模拟所述装置内的流态，若残差值低于预设的阈值，则停止迭代，同时得到当前模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图；其中，所述残差值表示当前迭代结果与上一次迭代结果的差值。进一步地，所述对解域进行初始化，按照预设的求解参数，对生成的所述网格文件进行迭代求解以模拟所述装置内的流态包括：将生成的所述网格文件输入至预设的计算流体动力学软件中；对解域进行初始化，按照预设的求解参数，对生成的所述网格文件进行迭代求解以模拟所述装置内的流态。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：上述方案中，按照预设的模拟条件，生成所述一体化生活污水处理装置对应的网格文件，其中，所述模拟条件包括：折流挡板长度信息、入口速度及水力停留时间；按照预设的求解参数，对生成的所述网格文件进行迭代求解以模拟所述装置内的流态，得到当前模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图；设置多组不同的模拟条件，得到不同模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图；对得到的不同模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图进行分析对比，选取最优的流态混合效果对应的折流挡板长度信息、入口速度及水力停留时间作为最佳的工艺参数，其中，所述流态混合效果由所述速度及压力的云图和矢量图表征。这样，通过模拟分析不同折流挡板长度、入口速度、停留时间对装置内流态的影响，获取最优的折流挡板长度信息、入口速度及水力停留时间，对装置的结构及装置内的流态进行优化，从而减少装置内的短流及旋流等现象，提高一体化生活污水处理装置的去污效果。附图说明图1为本专利技术实施例提供的对一体化生活污水处理装置结构的优化方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一体化生活污水处理装置的物理模型示意图；图3为本专利技术实施例提供的Gambit生成的网格示意图；图4为本专利技术实施例提供的速度云图；图5为本专利技术实施例提供的速度矢量图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术针对现有的一体化生活污水处理装置设计不合理、去污效果差的问题，提供一种对一体化生活污水处理装置结构的优化方法。实施例一参看图1所示，本专利技术实施例提供的一种对一体化生活污水处理装置结构的优化方法，包括：S1，按照预设的模拟条件，生成所述一体化生活污水处理装置对应的网格文件，其中，所述模拟条件包括：折流挡板长度信息、入口速度及水力停留时间；S2，按照预设的求解参数，对生成的所述网格文件进行迭代求解以模拟所述装置内的流态，得到当前模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图；S3，设置多组不同的模拟条件，重复S1和S2，得到不同模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图；S4，对得到的不同模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图进行分析对比，选取最优的流态混合效果对应的折流挡板长度信息、入口速度及水力停留时间，其中，所述流态混合效果由所述速度及压力的云图和矢量图表征。本专利技术实施例所述的对一体化生活污水处理装置结构的优化方法，按照预设的模拟条件，生成所述一体化生活污水处理装置对应的网格文件，其中，所述模拟条件包括：折流挡板长度信息、入口速度及水力停留时间；按照预设的求解参数，对生成的所述网格文件进行迭代求解以模拟所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对一体化生活污水处理装置结构的优化方法，其特征在于，包括：S1，按照预设的模拟条件，生成所述一体化生活污水处理装置对应的网格文件，其中，所述模拟条件包括：折流挡板长度信息、入口速度及水力停留时间；S2，按照预设的求解参数，对生成的所述网格文件进行迭代求解以模拟所述装置内的流态，得到当前模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图；S3，设置多组不同的模拟条件，重复S1和S2，得到不同模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图；S4，对得到的不同模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图进行分析对比，选取最优的流态混合效果对应的折流挡板长度信息、入口速度及水力停留时间，其中，所述流态混合效果由所述速度及压力的云图和矢量图表征。

【技术特征摘要】
1.一种对一体化生活污水处理装置结构的优化方法，其特征在于，包括：S1，按照预设的模拟条件，生成所述一体化生活污水处理装置对应的网格文件，其中，所述模拟条件包括：折流挡板长度信息、入口速度及水力停留时间；S2，按照预设的求解参数，对生成的所述网格文件进行迭代求解以模拟所述装置内的流态，得到当前模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图；S3，设置多组不同的模拟条件，重复S1和S2，得到不同模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图；S4，对得到的不同模拟条件下的速度及压力的云图和矢量图进行分析对比，选取最优的流态混合效果对应的折流挡板长度信息、入口速度及水力停留时间，其中，所述流态混合效果由所述速度及压力的云图和矢量图表征。2.根据权利要求1所述的对一体化生活污水处理装置结构的优化方法，其特征在于，所述方法还包括：若选取的最优的流态混合效果没有达到预设的流态混合均匀程度，则返回S1重新模拟所述装置内的流态，直至选取的最优的流态混合效果达到预设的流态混合均匀程度。3.根据权利要求2所述的对一体化生活污水处理装置结构的优化方法，其特征在于，所述S1包括：按照预设的模拟条件，建立一体化生活污水处理装置的物理模型，并生成所述物理模型对应的网格文件，其中，所述入口速度是根据所述水力停留时间计算得到的，若入口速度不变，则水力停留时间也保持不变。4.根据权利要求1或3所述的对一体化生活污水处理装置结构的优化方法，其特征在于，所述按照预设的模拟条件，建立一体化生活污水处理装置的物理模型包括：按照预设的模拟条件，建立一体化生活污水处理装置的二维物理模型。5.根据权利要求1或3所述的对一体化生活污水处理装置结构的优化方法，其特征在于，所述生成所述物理模型对应的网格文件包括：按照预设的网格类型，预设的边...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈月芳，樊荣，陈佩佩，刘哲，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11