HPB技术强化污水生物处理工艺中浮泥原位清除方法及装置

摘要

本发明公开了一种HPB技术强化污水生物处理工艺中浮泥原位清除方法，包括以下步骤：S1、根据生化池容量，投放适量浮泥原位清除装置；S2、将生化池进行网格划分；S3、在网格中获取浮泥分布点坐标；S4、获取不同浮泥面积，并获得最大浮泥面积；S5、将距离最近的浮泥原位清除装置移动至最大浮泥面积处，进行浮泥清除；S6、间隔时间获取最新浮泥面积；S7、获取浮泥原位清除装置的工作状态，选择距离最近的处于伺动状态的浮泥原位清除装置至S6步骤中最大的最新污泥面积处进行浮泥清除；S8、重复S6和S7步骤，直至最新浮泥面积小于阈值，则说明清除完毕。

权利要求

1.一种HPB技术强化污水生物处理工艺中浮泥原位清除方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、根据生化池容量，投放浮泥原位清除装置；

S2、将生化池进行网格划分；

S3、在网格中获取浮泥分布点坐标；

S4、获取不同浮泥面积，并获得最大浮泥面积；

S5、将距离最近的浮泥原位清除装置移动至最大浮泥面积处，进行浮泥清除；

S6、间隔时间获取最新浮泥面积；

S7、获取浮泥原位清除装置的工作状态，选择距离最近的处于伺动状态的浮泥原位清除装置至S6步骤中最大的最新污泥面积处进行浮泥清除；

S8、重复S6和S7步骤，直至最新浮泥面积小于阈值，则说明清除完毕。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述网格划分具体步骤包括：S21、获取覆盖生化池区域的多光谱遥感影像数据；

S22、将影像数据进行平面化处理；

S23、通过横纵线进行网格划分，并建立横纵坐标系。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述浮泥面积获取步骤包括：S41、获取污泥形状，并定义浮泥在横纵坐标系的中心点；

S42、以S41步骤获取的中心点建立二次横纵坐标系；

S43、以中心点为圆心，将污泥形状分为n个扇形，并获取不同扇形的面积Sn；

S44、对扇形求和获得污泥面积 。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述浮泥原位清除装置的工作状态包括机动状态和伺动状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述浮泥原位清除装置的工作状态获取方法包括以下步骤：S71、获取清除装置的导电状态，导电运行则说明处于机动状态，不导电运行则说明处于伺动状态；

S72、若无清除装置属于伺动状态，则获取第一浮泥面积A1；

S73、间隔时间t，获取第二浮泥面积A2；

S74、求得浮泥处理速率V，V=(A1‑A2)/t；

S75、获取第三浮泥面积A3，获取剩余处理时间t1=A3/V；

S76、设定标准时间t0，若t1>t0,则处于机动状态，若t1

6.一种基于权利要求5所述的方法的浮泥原位清除装置，其特征在于：包括浮体（1）、设置于浮体（1）上的移动机构（2）和设置于浮体（1）上的清除机构（3），所述清除机构（3）包括集渣斗（31）、导流罩（32）和反射板（33），所述集渣斗（31）设置于导流罩（32）内，所述导流罩（32）和集渣斗（31）之间形成出气通道（34），所述导流罩（32）包括上喇叭口（311）、下喇叭口（312）和设置于上喇叭口（311）和与下喇叭口（312）之间的处理通道（313），所述处理通道（313）内设置有搅拌叶轮（35），所述反射板（33）设置于下喇叭口（312）下方。

7.根据权利要求6所述的浮泥原位清除装置，其特征在于：所述上喇叭口（311）最高点高度大于所述导流罩（32）最高点高度。

说明书

HPB技术强化污水生物处理工艺中浮泥原位清除方法及装置

技术领域

[0001] 本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种HPB技术强化污水生物处理工艺中浮泥原位清除方法及装置。

背景技术

[0002] 浮泥过多是污水处理中生化池中最常见的问题，产生浮泥的机制有很多，大部分浮泥产生与丝状菌膨胀有关，在HPB（High Concentration Powder Carrier Bio‑fluidized Bed，高浓度复合粉末载体生物流化床技术）污水处理技术中，浮泥产生在生化池好氧段内，主要由于微米级载体上发生同步硝化反硝化反应，产生的微小氮气，氮气泡附着在生物载体上，降低生物载体的密度，生物载体上浮并聚集，生成浮泥。现有技术中通常采用人工打捞浮泥或者机械设备抽出浮泥的方法进行处置，而未将载体进行回收，造成载体浪费。公告号为CN105236567B的中国专利公开了一种基于自动力清浮泥厌氧氨氧化反应器，包括上筒体和下筒体，且上筒体直径大于下筒体，上筒体和下筒体之间通过喇叭口相连。反应器内设有火山口状的环形隔板，环形隔板中心上方设有与进液管相连的喷淋头，内筒体与环形隔板夹持形成环形集泥槽，虹吸排泥管两端连通环形集泥槽底部和反应器外侧。反应器利用虹吸效应排除浮泥，无需外加动力，节省运行成本；清泥区被整合进反应器，能够定期去除反应器中的上浮污泥。该专利主要解决的是反应过程中产生浮泥的问题，属于原位处理的一种，既不让浮泥产生，直接扼杀在摇篮。然而对于HPB污水处理技术，浮泥是由部分载体与氮气结合产生，含有大量生物载体和微小氮气泡，去除这种浮泥并不需要使用专用的反应器，因此针对HPB污水处理技术需要专用的浮泥去除方法。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种HPB技术强化污水生物处理工艺中浮泥原位清除方法，以解决现有生化池中浮泥过多，影响污水处理效果，且去除浮泥时未对载体进行回收的问题。

[0004] 为了实现本发明的目的，本发明公开了一种HPB技术强化污水生物处理工艺中浮泥原位清除方法，包括以下步骤：

[0005] S1、根据生化池容量，投放适量浮泥原位清除装置；

[0006] S2、将生化池进行网格划分；

[0007] S21、获取覆盖生化池区域的多光谱遥感影像数据；

[0008] S22、将影像数据进行平面化处理；

[0009] S23、通过横纵线进行网格划分，并建立横纵坐标系。

[0010] S3、在网格中获取浮泥分布点坐标；

[0011] S4、获取不同浮泥面积，并获得最大浮泥面积；

[0012] S41、获取污泥形状，并定义浮泥在横纵坐标系的中心点；

[0013] S42、以S41步骤获取的中心点建立二次横纵坐标系；

[0014] S43、以中心点为圆心，将污泥形状分为n个扇形，并获取不同扇形的面积Sn；

[0015] S44、对扇形求和即获得了污泥面积。

[0016] S5、将距离最近的浮泥原位清除装置移动至最大浮泥面积处，进行浮泥清除；

[0017] S6、间隔时间获取最新浮泥面积 ；

[0018] S7、获取浮泥原位清除装置的工作状态，所述浮泥原位清除装置的工作状态包括机动状态和伺动状态。选择距离最近的处于伺动状态的浮泥原位清除装置至S6步骤中最大的最新污泥面积处进行浮泥清除；

[0019] S71、获取清除装置的导电状态，导电运行则说明处于机动状态，不导电运行则说明处于伺动状态；

[0020] S72、若无清除装置属于伺动状态，则获取第一浮泥面积A1；

[0021] S73、间隔时间t，获取第二浮泥面积A2；

[0022] S74、求得浮泥处理速率V，V=(A1‑A2)/t；

[0023] S75、获取第三浮泥面积A3，获取剩余处理时间t1=A3/V；

[0024] S76、设定标准时间t0，若t1>t0,则处于机动状态，若t1

[0025] S8、重复S6和S7步骤，直至最新浮泥面积小于阈值，则说明清除完毕。

[0026] 本发明还公开了一种HPB技术强化污水生物处理工艺中浮泥原位清除装置，包括浮体、设置于浮体上的移动机构和设置于浮体上的清除机构，所述清除机构包括集渣斗、导流罩和反射板，所述集渣斗设置于导流罩内，所述导流罩和集渣斗之间形成出气通道，所述导流罩包括上喇叭口、下喇叭口和设置于上喇叭口和与下喇叭口之间的处理通道，所述处理通道内设置有搅拌叶轮，所述反射板设置于下喇叭口下方。

[0027] 优选的，所述上喇叭口最高点高度大于所述导流罩最高点高度。

[0028] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0029] 本发明的HPB技术强化污水生物处理工艺中浮泥原位清除方法，通过获取浮泥形状，建立坐标系获得浮泥面积，根据浮泥面积控制原位清除装置前去进行浮泥清除，在控制原位清除装置前，首先获取原位清除装置状态，然后控制其向最近距离浮泥移动，进行浮泥的原位清除，清除装置通过上喇叭口进料，通过搅拌叶轮进行打碎，然后在反射板的反射作用下溢出，气泡和气体会从出气通道溢出，破碎后的浮泥会顺流而下，实现载体的循环使用。

附图说明

[0030] 图1为本发明整体结构示意图；

[0031] 图2为本发明清除机构结构示意图。

[0032] 附图标记：1、浮体；2、移动机构；3、清除机构；31、集渣斗；32、导流罩；33、反射板；311上喇叭口；312、下喇叭口；313、处理通道；34、出气通道；35搅拌叶轮。

具体实施方式

[0033] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

[0034] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0035] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0036] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0037] 实施例1

[0038] 本实施例公开了一种HPB技术强化污水生物处理工艺中浮泥原位清除方法，包括以下步骤：

[0039] S1、根据生化池容量，投放适量浮泥原位清除装置；此步骤为根据生化池面积容量以及其他参数，选择合适数量的浮泥原位清除装置。

[0040] S2、将生化池进行网格划分；网格划分的具体步骤包括：

[0041] S21、获取覆盖生化池区域的多光谱遥感影像数据；

[0042] S22、将影像数据进行平面化处理；

[0043] S23、通过横纵线进行网格划分，并建立横纵坐标系。

[0044] S3、在网格中获取浮泥分布点坐标；

[0045] S4、获取不同浮泥面积，并获得最大浮泥面积；具体步骤包括：

[0046] S41、获取污泥形状，并定义浮泥在横纵坐标系的中心点；

[0047] S42、以S41步骤获取的中心点建立二次横纵坐标系；

[0048] S43、以中心点为圆心，将污泥形状分为n个扇形，并获取不同扇形的面积Sn；

[0049] S44、对扇形求和即获得了污泥面积 。

[0050] S5、将距离最近的浮泥原位清除装置移动至最大浮泥面积处，进行浮泥清除；

[0051] S6、间隔时间获取最新浮泥面积；

[0052] S7、获取浮泥原位清除装置的工作状态，浮泥原位清除装置的工作状态包括机动状态和伺动状态。选择距离最近的处于伺动状态的浮泥原位清除装置至S6步骤中最大的最新污泥面积处进行浮泥清除；

[0053] S71、获取清除装置的导电状态，导电运行则说明处于机动状态，不导电运行则说明处于伺动状态；

[0054] S72、若无清除装置属于伺动状态，则获取第一浮泥面积A1；

[0055] S73、间隔时间t，获取第二浮泥面积A2；

[0056] S74、求得浮泥处理速率V，V=(A1‑A2)/t；

[0057] S75、获取第三浮泥面积A3，获取剩余处理时间t1=A3/V；

[0058] S76、设定标准时间t0，若t1>t0,则处于机动状态，若t1

[0059] S8、重复S6和S7步骤，直至最新浮泥面积小于阈值，则说明清除完毕。

[0060] 实施例2

[0061] 如图1和图2所示，本实施例公开了一种HPB技术强化污水生物处理工艺中浮泥原位清除装置，包括浮体1、设置于浮体1上的移动机构2和设置于浮体1上的清除机构3，清除机构3包括集渣斗31、导流罩32和反射板33，集渣斗31设置于导流罩32内，导流罩32和集渣斗31之间形成出气通道34，导流罩32包括上喇叭口311、下喇叭口312和设置于上喇叭口311和与下喇叭口312之间的处理通道313，处理通道313内设置有搅拌叶轮35，反射板33设置于下喇叭口312下方。上喇叭口311最高点高度大于所述导流罩32最高点高度。浮体1为常见漂浮结构，可由泡沫制成，移动机构2实际为浮体1的驱动机构，用于调整浮体1的位置，可采用现有技术中的水面运动机构或者水内运动机构，其供电模式可根据实际需求进行选择。其控制方式采用线控或者是无线控制，通过控制指令，使得浮体1可在污水处理池中运动。图1中的箭头表示浮泥的走向，浮泥高度是超过上喇叭口311的，使得浮泥进入上喇叭口311在搅拌叶轮35的运动下，使得浮泥被破碎，破碎后的浮泥顺着下喇叭口312经过反射板的反射排出，微小气泡会从出气通道34溢出，如此可以减少浮泥面积，继而消灭浮泥，同时被破坏的浮泥中的载体仍可进入池中再次使用。

[0062] 以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。