污水处理操作平台钢支架结构参数优化.pdfVIP

66 人类工效学 2016年8月第22卷第4期 ChineseJournalofErgonomics，August，2016，Vo1．22，No．4 污水处理操作平台钢支架结构参数优化 赵泽龙 (合肥工业大学 安徽 宣城 242000) 【摘要】 为了满足城镇污水处理设施通用化和标准化的迫切需求，针对污水处理平台钢支架结构涉及个性 化和人机匹配合理性 ，本文基于有限元分析理论构建了钢支架结构三维参数优化模型，通过数据拟合得出约 束条件下的最优化参数 ，使操作平台更符合人机工效，便于操作，为污水处理通用平台设计提供参考依据。 关键词：环境保护；机械设计 ；钢结构；数据拟合；有限元分析；污水处理；人机工效 中图分类号：B849；G206 文献标识码 ：A 文童编号：1006—8309(2016)04—0066—40 DoI：10．13837／j．issn．1006—8309．2016．04．0013 1 引言 2 结构分析 水污染和水资源短缺是环境保护领域全球 目前污水处理平台大多采用的是斜顶水处 共同面临的两大难题，我 国是一个水资源匮乏 理池结构，结构示意图如图1所示，主要 由薄膜 的国家之一，做好水污染治理尤显重要…。然 屋顶、中央立柱、操作平台、钢结构支架、池壁和 而，我国随着城镇化建设的发展，城镇污水的排 搅拌器构成。其池壁为具有一定高度的圆形构 放呈现快速增长的势头，据 2013年国家环境统 筑物，形成桶装处理池，在池中央设有立柱，将薄 计年报 j，全国废水排放总量695．4亿吨，其中 膜撑起形成一伞状屋顶，防止水处理形成的沼气 工业废水排放量209．8亿吨，占比30．2％，城镇 等有害气体外溢造成空气污染；操作平台布置在 生活污水排放量485．1亿吨，占比69．8％。城 处理池边缘，通过钢结构支架安装于池壁上。 镇污水处理量的急剧增加对水处理工艺和处理 钢支架结构主要 由上横梁、上斜支梁、支撑 设施都提出了更高的要求。污水处理最经济的 立柱和下斜支梁构成，并形成两个夹角仅、B，仅为 方法是采取厌氧降解法_3J，其具体方法是采用 平台的前伸角，13为平台后拉角，结构如图2所 水处理池作为厌氧反应器，投入催化剂后进行 示。力学分析可知，仅、B角度对钢结构支架的强 搅拌，促使污水 中的有机物降解，同时产生沼 度有着非常大的影响， 前伸角控制平台前后伸 气，实现污水的无害化和资源化。由于处理池 缩距离；处理池大，平台应该 向池子 中心前移，仅 规模不断扩大，需要操作平台进行规范化操作。 应取小，反之，应取大。B后拉角控制平台的稳定 污水处理操作平 台是处理设施的安装骨架，搭 性，B值大，拉力越大，平台稳定度高，反之，则低。 建在处理池上方，方便工人在此进行投料、升降 为了在保证安全的前提下尽可能的减轻结构 自 搅拌器和维护检修等操作。目前，由于污水处 重，同时节省材料和成本，主要对 O．／、13角度进行 理项 目的设计处理能力各不相 同，其处理罐的 最优数值的控制 。 造型和尺寸差别较大 ，多数配套 的操作平台缺 乏人性化设计和工效学设计 ，导致每个城镇都 自行随意设计，难 以规范。随着生产加工工艺 的标准化，对相关工业设施进行通用化和系列 化的要求 日益迫切。面对这一要求 ，对其平 台 钢支架的结构参数进行优化配置具有重要的现 实意义和社会意义 。 作者简介 ：赵泽龙 (1994一)，男，安徽合肥人 ，本科 图1 斜顶水处理池结构示意图 生，研究方向：建筑结构，人机工效，(电话)