一種調(diào)質(zhì)池調(diào)質(zhì)功能評價方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種調(diào)質(zhì)池調(diào)質(zhì)功能評價方法 及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 居民生活和工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量廢水都需要進行處理達標(biāo)后，再外排至自 然水體或回用。為了達到國家標(biāo)準規(guī)定的排放標(biāo)準或回用技術(shù)指標(biāo)，需要根據(jù)污水性質(zhì)設(shè) 計建造適用的凈化處理設(shè)施，對污廢水進行物理、化學(xué)、生物或綜合凈化處理，調(diào)節(jié)池是其 中最常用的預(yù)處理構(gòu)筑物。調(diào)節(jié)池的功能就是將原水大的水質(zhì)水量波動，降低到其后續(xù)主 體處理設(shè)施可承受的范圍內(nèi)。
[0003] 為了提高調(diào)節(jié)效果，人們設(shè)計出了多種結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)池，以期滿足后續(xù)凈化處理設(shè) 施的進水要求。按照調(diào)節(jié)池的功能不同，可分為調(diào)質(zhì)池、調(diào)量池及調(diào)質(zhì)調(diào)量池。但到目前為 止，對各類調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)效果評價還停留在定性描述階段。并因缺乏必要的量化評價方法 和指標(biāo)，嚴重制約了調(diào)節(jié)池的機理研究、工程設(shè)計、工程運行管理和功能考核。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中難以對調(diào)質(zhì)池的調(diào)節(jié)能力進行評價的不足，提 供了一種調(diào)質(zhì)池調(diào)質(zhì)功能評價方法及其應(yīng)用，本發(fā)明的評價方法既能進行獨立評價，也可 對新型調(diào)質(zhì)池研發(fā)全過程和調(diào)質(zhì)功能差的工程池的改造進行系統(tǒng)評價等，滿足了不同結(jié)構(gòu) 調(diào)質(zhì)池的調(diào)質(zhì)機理研究、效果評價、池型結(jié)構(gòu)優(yōu)化、生產(chǎn)過程控制和功能考核的需要。
[0006] 2.技術(shù)方案
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
[0008] 本發(fā)明的一種調(diào)質(zhì)池調(diào)質(zhì)功能評價方法，包括以下步驟：
[0009] 步驟1、調(diào)質(zhì)池進出水信息采集獲取相應(yīng)參數(shù)；
[0010]步驟2、根據(jù)獲取的進出水信息參數(shù)計算進水時水質(zhì)評價指標(biāo)的濃度標(biāo)準差〇1和 出水時水質(zhì)評價指標(biāo)的濃度標(biāo)準差〇。；
[0011]步驟3、根據(jù)進出水時水質(zhì)評價指標(biāo)的濃度標(biāo)準差計算調(diào)質(zhì)池調(diào)質(zhì)功能系數(shù)k作為 評價指標(biāo)，所得調(diào)質(zhì)池調(diào)質(zhì)功能系數(shù)k越接近1，調(diào)質(zhì)功能越強;其中：
[0013] 作為本發(fā)明更進一步的改進，步驟1所獲取的進出水信息參數(shù)包括根據(jù)水力滯留 時間HRT計算得到的調(diào)質(zhì)池進水流量Q、水質(zhì)評價指標(biāo)的變化周期T和至少10組水質(zhì)評價指 標(biāo)的進、出水濃度。
[0014] 作為本發(fā)明更進一步的改進，步驟2中計算方法是根據(jù)進水信息參數(shù)和調(diào)質(zhì)池調(diào) 質(zhì)數(shù)學(xué)模型得到水質(zhì)評價指標(biāo)濃度變化函數(shù)進行計算；
[0015]當(dāng)進、出水水質(zhì)評價指標(biāo)濃度變化函數(shù)為連續(xù)函數(shù)時，
[0017] 其中，
[0018] [a，b]為進、出水水質(zhì)評價指標(biāo)濃度的檢測區(qū)間；
[0019] p(t)為進水時水質(zhì)評價指標(biāo)濃度變化函數(shù);f(t)為出水時水質(zhì)評價指標(biāo)濃度變化 函數(shù)；
[0020] ^為進水時水質(zhì)評價指標(biāo)濃度變化函數(shù)p(t)的平均值；
[0021 ] 7"為出水時水質(zhì)評價指標(biāo)濃度變化函數(shù)f(t)的平均值；
[0022]當(dāng)進、出水水質(zhì)評價指標(biāo)濃度變化函數(shù)為離散函數(shù)時，
[0024] 其中，
[0025] η為進/出水水樣采集樣本總數(shù);Cli為第i個進水水樣的水質(zhì)評價指標(biāo)濃度；?為 進水水樣水質(zhì)評價指標(biāo)濃度的平均值;C〇i為第i個出水水樣的水質(zhì)評價指標(biāo)濃度;面為出 水水樣水質(zhì)評價指標(biāo)濃度的平均值。
[0026] 作為本發(fā)明更進一步的改進，利用該評價方法進行調(diào)質(zhì)池理論研究的調(diào)質(zhì)功能評 價、調(diào)質(zhì)池試驗裝置的功能評價和工程調(diào)質(zhì)池的功能評價。
[0027] 作為本發(fā)明更進一步的改進，當(dāng)進行調(diào)質(zhì)池理論研究的調(diào)質(zhì)功能評價時，進水流 量根據(jù)水力滯留時間HTR確定，采用設(shè)定波形函數(shù)作為進水水質(zhì)指標(biāo)濃度變化函數(shù)，經(jīng)調(diào)質(zhì) 數(shù)學(xué)模型變換得到其對應(yīng)的出水水質(zhì)指標(biāo)濃度變化函數(shù)，然后計算出調(diào)質(zhì)功能系數(shù)k;在1 ~2HRT之間以0.05~0.1HRT為級差的周期T下，依次計算進水水質(zhì)指標(biāo)濃度變化函數(shù)下的 調(diào)質(zhì)功能系數(shù)kn，以其平均值t作為該池對應(yīng)進水函數(shù)下的調(diào)質(zhì)功能系數(shù)，再計算不同進 水水質(zhì)指標(biāo)濃度變化函數(shù)下I的平均值作為調(diào)質(zhì)池的綜合調(diào)質(zhì)功能系數(shù)ka，作為調(diào)質(zhì)池理 論調(diào)質(zhì)功能強弱的量度指標(biāo)。
[0028] 作為本發(fā)明更進一步的改進，當(dāng)進行調(diào)質(zhì)池試驗裝置的功能評價時，由設(shè)定波形 水質(zhì)發(fā)生器產(chǎn)生的水流作為調(diào)質(zhì)池試驗裝置的進水，根據(jù)水利滯留時間HRT確定進水流量， 等時間間隔采集20~40對進、出水水樣，分析其濃度，根據(jù)設(shè)定波形下進水、出水水質(zhì)指標(biāo) 濃度變化函數(shù)，計算調(diào)質(zhì)功能系數(shù)k，在1~2HRT之間以0.05~0.1HRT為級差的周期T下，依 次計算進水水質(zhì)指標(biāo)濃度變化函數(shù)下的調(diào)質(zhì)功能系數(shù)kn，以其平均值作為該池對應(yīng)進水 函數(shù)下的調(diào)質(zhì)功能系數(shù)，再計算不同進水水質(zhì)指標(biāo)濃度變化函數(shù)下^:的平均值作為調(diào)質(zhì)池 的綜合調(diào)質(zhì)功能系數(shù)ka，作為調(diào)質(zhì)池試驗裝置調(diào)質(zhì)功能強弱的量度指標(biāo)。
[0029] 作為本發(fā)明更進一步的改進，當(dāng)進行工程調(diào)質(zhì)池的功能評價時，根據(jù)池體有效容 積和進水流量計算出該池的水力滯留時間HRT，在至少2HRT時間內(nèi)等間隔采集20~40對進 出水水樣，分析其水質(zhì)指標(biāo)濃度，進、出水的水質(zhì)指標(biāo)濃度變化值為離散函數(shù)，計算調(diào)質(zhì)池 進、出水水質(zhì)指標(biāo)濃度標(biāo)準差，再計算調(diào)質(zhì)功能系數(shù)k，作為工程調(diào)質(zhì)池調(diào)質(zhì)功能強弱的量 度指標(biāo)。
[0030] 本發(fā)明的一種調(diào)質(zhì)池調(diào)質(zhì)功能評價方法的應(yīng)用，包括在新型結(jié)構(gòu)調(diào)質(zhì)池設(shè)計中的 應(yīng)用和現(xiàn)有調(diào)質(zhì)池改進中的應(yīng)用，其應(yīng)用過程為:先獲取調(diào)質(zhì)池信息，根據(jù)獲取的調(diào)質(zhì)池信 息計算理論調(diào)質(zhì)功能系數(shù)，通過該理論調(diào)質(zhì)功能系數(shù)進行功能評價和改進分析;然后對改 進方案進行模擬試驗，對調(diào)質(zhì)池試驗裝置調(diào)質(zhì)功能分析后應(yīng)用于實際工程，并進行工程調(diào) 質(zhì)池的調(diào)質(zhì)功能評價和生產(chǎn)考核。
[0031] 作為本發(fā)明更進一步的改進，在新型結(jié)構(gòu)調(diào)質(zhì)池設(shè)計的應(yīng)用中，首先對設(shè)計的調(diào) 質(zhì)池結(jié)構(gòu)進行理論分析，利用理論研究的調(diào)質(zhì)功能評價方法計算該結(jié)構(gòu)調(diào)質(zhì)池的理論調(diào)質(zhì) 功能系數(shù)k，如果達標(biāo)，進行模擬實驗，如果不達標(biāo)，改進后進行模擬實驗;模擬實驗中，進行 調(diào)質(zhì)池試驗裝置的功能評價，驗證理論設(shè)計效果并進行相應(yīng)改進;再將改進后的調(diào)質(zhì)池結(jié) 構(gòu)放大應(yīng)用于實際工程，并對實際工程調(diào)質(zhì)池進行功能評價和生產(chǎn)考核。
[0032] 作為本發(fā)明更進一步的改進，在現(xiàn)有調(diào)質(zhì)池改進的應(yīng)用中，首先針對現(xiàn)有調(diào)質(zhì)池 調(diào)質(zhì)效果差的問題測定其調(diào)質(zhì)功能系數(shù)k，進行功能評價和改進分析，找出與后續(xù)工藝可接 受差距;然后對改進方案進行理論研究，根據(jù)計算的理論調(diào)質(zhì)功能系數(shù)評估其改進預(yù)期效 果，再進行調(diào)質(zhì)池試驗裝置的功能評價，驗證理論設(shè)計效果;最后根據(jù)改進方案對現(xiàn)有調(diào)質(zhì) 池進行改造，并對改造后的工程調(diào)質(zhì)池進行功能評價和生產(chǎn)考核。
[0033] 3.有益效果
[0034] 采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
[0035] (1)本發(fā)明的一種調(diào)質(zhì)池調(diào)質(zhì)功能評價方法，根據(jù)采集的進出水信息參數(shù)