CN108706649B - 污水处理数据采集传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采集数据全面，可以监测污水处理环节中各个关键节点的监测指标的污水处理数据采集传输系统，包括原位采集单元、异位采集单元、数据接收单元和数据传输单元，原位采集单元包括设置在各个污水处理设备处的在线pH计、在线DO仪、SS在线检测仪以及温度检测器，用于将各自检测到的pH数据、DO数据、SS数据以及温度数据传给数据接收单元，异位采集单元包括设置在监控机房的COD测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪和总磷测定仪，用于将COD数据、氨氮数据、总氮数据和总磷数据传输给数据接收单元，数据接收单元通过数据传输单元将所述的pH数据、DO数据、SS数据、温度数据、COD数据、氨氮数据、总氮数据和总磷数据传输给云端服务器。

Description

污水处理数据采集传输系统

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及污水处理数据采集传输系统。

背景技术

为使污水达到排水要求或达到再次使用的水质要求对其进行净化的过程称为污水处理。污水处理是环境保护的重要环节，为了能够更加直观的了解污水经过处理后水质是否达标，是否可以排放或者再次利用，要在污水处理过程中以及污水处理后对水质进行各项指标的监测。但目前，污水处理的监测存在以下不足之处：1、采集的数据不够全面；2、监测仪器全部设置在污水处理设备处，一方面由于COD测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪和总磷测定仪体积较大，占地面积大，增加污水处理设备的整体占地面积，成本大大增加，另一方面，原位监测需要每个污水处理点均设置COD测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪和总磷测定仪，这同样增加了设备成本；3、仅针对某个污水处理环节中的指标进行监测或者某个污水处理环节中仅设置一个监测点，采集到的数据无法反映经过各个污水处理环节处理后的水质情况，无法准确的反映污水处理环节中各个关键节点的指标变化。

发明内容

本发明意在提供一种采集数据全面、成本低，可以监测污水处理环节中各个关键节点的监测指标的污水处理数据采集传输系统。

本发明污水处理数据采集传输系统，包括原位采集单元、异位采集单元、数据接收单元和数据传输单元，所述的原位采集单元包括设置在各个污水处理设备处的在线pH计、在线DO仪、SS在线检测仪以及温度检测器，所述在线pH计的探头、在线DO仪的探头、SS在线检测仪的探头以及温度检测器的探头均伸入到各个污水处理设备内，所述的在线pH计、在线DO仪、SS在线检测仪以及温度检测器均将各自检测到的pH数据、DO数据、SS数据以及温度数据传给数据接收单元，所述的异位采集单元包括设置在监控机房的COD测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪和总磷测定仪，将污水水样输送到COD测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪和总磷测定仪，COD测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪和总磷测定仪分别测定出COD数据、氨氮数据、总氮数据和总磷数据，并将COD数据、氨氮数据、总氮数据和总磷数据传输给数据接收单元，所述的数据接收单元通过数据传输单元将所述的pH数据、DO数据、SS数据、温度数据、COD数据、氨氮数据、总氮数据和总磷数据传输给云端服务器。

英文缩写字母解释：DO，溶解氧；SS，悬浮物；COD，化学需氧量。

本发明的有益效果在于：1、在污水的处理过程中，本发明通过设置的在线pH计、在线DO仪、SS在线检测仪、温度检测器、COD测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪和总磷测定仪分别采集pH数据、DO数据、SS数据、温度数据、COD数据、氨氮数据、总氮数据和总磷数据，在整个污水处理的过程中，采集的数据全面，能够全面的反映污水处理中的各项参数；2、采用原位和异位分开进行监测，将体积较大的COD测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪和总磷测定仪设置在监测机房，减小整个污水处理设备的占地面积，另外，将COD测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪和总磷测定仪设置在监测机房，不需要在每个污水处理点均设置一套COD测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪和总磷测定仪，一套COD测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪和总磷测定仪通过不同时段采样不同的污水处理点的污水，就可实现不同污水处理点的COD数据、氨氮数据、总氮数据和总磷数据的采集，这大大降低了污水处理中监测设备的成本。

进一步，所述的SS在线检测仪有两个，分别设置在污水处理设备中的调节池和二沉池处，两个SS在线检测仪的探头分别插入到调节池和二沉池内，所述的在线pH计、在线DO仪和温度检测器有两组设置在调节池处。

有益效果：在本发明的污水处理设备中，调节池是用于调节污水的排出量的，即无论进入调节池中的污水量是多少，调节池向下一道污水处理的工序中排出的水量都是一致的，二沉池是用于将处理后的污水与污泥等物质进行沉降分离的。通过SS在线检测仪可以采集调节池中悬浮物的数据以及二沉池中的悬浮物的数据，可了解污水处理前和污水处理后的悬浮物数据；调节池中在线pH计、在线DO仪和温度检测器设置有两组，一方面可以采集污水处理前的pH数据、DO数据和温度数据，另外设置两组，避免仅通过一个采集点采集的数据存在不准确的问题。

进一步，所述的在线pH计、在线DO仪和温度检测器有三组设置在污水处理设备中的一级生物转笼处，其中有两组沿一级生物转笼的轴向间隔设置在一级生物转笼的圆周面，第三组设置在一级生物转笼的端面。

解释：本发明所述的一组是由在线pH计、在线DO仪和温度检测器共同构成的。

有益效果：由于生物转笼内污水沿垂直于转动方向流动，故而在污水流动沿程方向存在浓度变化；在一级生物转笼处设置三组在线pH计、在线DO仪和温度检测器，提高对一级生物转笼沿程水质变化的监测精度，避免因一个监测点采集的数据不能准确、全面反映一级生物转笼中的污水沿程水质变化的问题；其中两组是沿一级生物转笼的轴向间隔设置在一级生物转笼的圆周面上的，便于检测仪器布置进而采集对应点位的各项水质数据；第三组设置在一级生物转笼的端面，用于采集一级生物转笼位于笼体端部出水口前的各项水质数据。

进一步，所述的在线pH计、在线DO仪和温度检测器有三组设置在污水处理设备中的二级生物转笼处，其中有两组沿一级生物转笼的轴向间隔设置在一级生物转笼的圆周面，第三组设置在一级生物转笼的端面。

有益效果：本发明针对污水处理各个环节(包括调节池、一级生物转笼、二级生物转笼、二沉池)进行各项水质数据的采集，可以反映经过各个污水处理环节的污水处理设备处理后的全流程的沿程水质情况，准确的反映污水处理环节中各个关键节点的指标变化，为污水处理的调控模型提供更准确的数据支撑，进而也为模型对工艺的高效反馈调节提供更精确的参数依据。

进一步，温度检测器的探头是集成在pH计的探头或者在线DO仪的探头上的。温度检测器的探头可以集成在pH计的探头或者在线DO仪的探头上，可以减少每一组在线pH计、在线DO仪和温度检测器的探头数量，简化结构，降低成本。

进一步，还包括存储单元，所述的存储单元用于存储所述数据接收单元接收的pH数据、DO数据、SS数据、温度数据、COD数据、氨氮数据、总氮数据和总磷数据。存储单元用于将pH数据、DO数据、SS数据、温度数据、COD数据、氨氮数据、总氮数据和总磷数据存储在本地。

附图说明

图1为本发明污水处理数据采集传输系统实施例的示意性框图。

图2为图1所示污水处理数据采集传输系统中调节池和二沉池中SS在线检测仪的探头的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例如附图1所示：污水处理数据采集传输系统，包括原位采集单元、异位采集单元、数据接收单元和数据传输单元，所述的原位采集单元包括设置在各个污水处理设备处的在线pH计、在线DO仪、SS在线检测仪以及温度检测器，所述在线pH计的探头、在线DO仪的探头、SS在线检测仪的探头以及温度检测器的探头均伸入到各个污水处理设备内，温度检测器的探头集成在pH计的探头或者在线DO仪的探头上。所述的在线pH计、在线DO仪、SS在线检测仪以及温度检测器均将各自检测到的pH数据、DO数据、SS数据以及温度数据传给数据接收单元。

本实施例中所述的原位采集，指的是所采用的在线pH计、在线DO仪、SS在线检测仪以及温度检测器是直接安装在污水处理设备处的。异位采集，是指与污水处理设备分开设置的，将各个采集仪器安装于监测机房。

本实施例中，所述的SS在线检测仪有两个，分别设置在污水处理设备中的调节池和二沉池处，两个SS在线检测仪的探头分别插入到调节池和二沉池内，所述的在线pH计、在线DO仪和温度检测器有两组设置在调节池处。在线pH计、在线DO仪和温度检测器有三组设置在污水处理设备中的一级生物转笼处，其中有两组沿一级生物转笼的轴向间隔设置在一级生物转笼的圆周面，第三组设置在一级生物转笼的端面。在线pH计、在线DO仪和温度检测器有三组设置在污水处理设备中的二级生物转笼处，其中有两组沿一级生物转笼的轴向间隔设置在一级生物转笼的圆周面，第三组设置在一级生物转笼的端面。

所述的异位采集单元包括设置在监控机房的COD测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪和总磷测定仪，将污水水样输送到COD测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪和总磷测定仪，COD测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪和总磷测定仪分别测定出COD数据、氨氮数据、总氮数据和总磷数据，并将COD数据、氨氮数据、总氮数据和总磷数据传输给数据接收单元，所述的数据接收单元通过数据传输单元将所述的pH数据、DO数据、SS数据、温度数据、COD数据、氨氮数据、总氮数据和总磷数据传输给云端服务器。

本实施例的污水处理数据采集传输系统还包括存储单元，所述的存储单元用于存储所述数据接收单元接收的pH数据、DO数据、SS数据、温度数据、COD数据、氨氮数据、总氮数据和总磷数据。本实施例中，数据接收单元和数据传输单元均设置在污水处理设备处的电控箱内，在所述电控箱内还设有污水处理控制器。

如图2所示，图2中的附图标记包括安装座1、电磁铁2、压簧3、进气管4、进液管5、金属吸附块6、探头罩7、圆柱段8、凸台段9、调节池10。

在本实施例中，为了避免SS在线检测仪的探头在长时间使用后，由于大量粘附污水中的杂质而导致采集的数据不准确的问题，本发明实施例中设置在调节池10和二沉池中的SS在线检测仪的探头不同于其他的探头，在调节池10和二沉池中的SS在线检测仪的探头还包括了探头罩7，在调节池10和二沉池的池壁上均设置了安装座1，探头罩7竖直设置，所述的探头罩7靠近安装座1的顶部通过竖直设置的压簧3与安装座1连接，在探头罩7靠近安装座1的这侧还设置了一个金属吸附块6、一个进气口与一个进液口，本实施例的金属吸附块为铁块，在安装座1上设有通电可吸附金属吸附块6的电磁铁2，所述的电磁铁2的通断电受污水处理控制器控制，所述的进气口与一进气管4连通，进液口与一进液管5连通，用于向探头罩7中输入与调节池10或者二沉池中的污水水质相同的液体，在进气口和进液口处均设置有单向阀，所述单向阀均受污水处理控制器控制。在所述探头罩7的底部设有圆形开口，SS在线检测仪的探头包括端部设置的圆柱形的凸台段9和与凸台段9一体的圆柱段8，圆柱段8是用于探测的，圆形开口的直径介于凸台段9和圆柱段8之间，在正常状态下，SS在线检测仪的探头是伸出探头罩7外部的，而在SS在线检测仪的探头可能出现故障的情况下，探头罩7可通过开口将SS在线检测仪的探头的圆柱段8覆盖住，而凸台段9与探头罩7开口外侧的端面相抵，在探头罩7的开口的边缘处设置有刷毛。

本实施例中，SS在线检测仪的探头以及探头罩7在使用时的场景如下，正常情况下，SS在线检测仪的探头和探头罩7都是浸入调节池10中的，并且探头罩7位于SS在线检测仪的探头的上方，被电磁铁2吸附，靠近安装座1位置。

SS在线检测仪的探头的故障检测过程如下：以调节池10为例，当SS在线检测仪采集到的悬浮物数据明显远远超出正常的数据范围值时(通常针对某一种类的污水，针对这类污水在长期的处理过程中，悬浮物数据是有一个正常的范围值的)，SS在线检测仪的探头就可能存在被污水中的污泥等杂质覆盖导致采集的数据不准确的问题，此时，污水处理控制器控制设置在安装座1上的电磁铁2断电，这样电磁铁2将不再吸附金属吸附块6，探头罩7在压簧3的弹力作用下向下移动，由于探头罩7底部开设了开口，因此在探头罩7下降过程中，SS在线检测仪的探头的圆柱段8将逐渐进入探头罩7中，由于在探头罩7的开口处设置了刷毛，因此，可以将SS在线检测仪的探头表面粘附的一些污泥等杂质刷掉，在此过程中，污水处理控制器控制探头罩7进气口处的单向阀打开，向探头罩7内充气，在气流的作用下，逐渐将探头罩7内原先有的污水从开口与圆柱段8之间的缝隙处排出，直至SS在线检测仪的探头的凸台段9抵住探头罩7的下底面为止，此时，探头罩7内的污水也排出去了，并且开口也通过凸台段9封住了，SS在线检测仪的探头上的污泥等杂质也被刷毛基本刷掉了，SS在线检测仪的探头的圆柱段8也是位于探头罩7内的，这部分是用于探测污水的，在这样的情况下，污水处理控制器控制探头罩7上进液口处的单向阀打开，由于探头罩7内此时充入的是气体，气体是可被压缩的，因此可向探头罩7内送入与调节池10内污水水质相同的液体，SS在线检测仪再次采集悬浮物的数据，如果检测的悬浮物的数据在正常范围值内，则说明SS在线检测仪的探头是由于污泥等杂质粘附而导致探测不准确，如果检测的悬浮物数据仍不准确，则说明探头本身出现故障，需要及时进行更换，通过污水处理器发出提醒。

以上所述的仅是本发明的实施例，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.污水处理数据采集传输系统，其特征在于：包括原位采集单元、异位采集单元、数据接收单元和数据传输单元，所述的原位采集单元包括设置在各个污水处理设备处的在线pH计、在线DO仪、SS在线检测仪以及温度检测器，所述在线pH计的探头、在线DO仪的探头、SS在线检测仪的探头以及温度检测器的探头均伸入到各个污水处理设备内，SS在线检测仪的探头包括端部设置的圆柱形的凸台段和与凸台段一体的圆柱段，圆柱段用于探测，SS在线检测仪的探头还包括了探头罩，在调节池和二沉池的池壁上均设置了安装座，探头罩竖直设置，所述的探头罩靠近安装座的顶部通过竖直设置的压簧与安装座连接，在探头罩靠近安装座的这侧还设置了一个金属吸附块，一个进气口与一个进液口，在安装座上设有通电可吸附金属吸附块的电磁铁，电磁铁的通断电受污水处理控制器控制，所述的进气口与一进气管连通，进液口与一进液管连通，用于向探头罩中输入与调节池或者二沉池中的污水水质相同的液体，在进气口和进液口处设置有单向阀，所述单向阀均受污水处理控制器控制,在所述探头罩的底部设有圆形开口，在所述探头罩的底部设有圆形开口，在探头罩的开口的边缘处设置有刷毛；所述的在线pH计、在线DO仪、SS在线检测仪以及温度检测器均将各自检测到的pH数据、DO数据、SS数据以及温度数据传给数据接收单元，所述的异位采集单元包括设置在监控机房的COD测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪和总磷测定仪，将污水水样输送到COD测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪和总磷测定仪，COD测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪和总磷测定仪分别测定出COD数据、氨氮数据、总氮数据和总磷数据，并将COD数据、氨氮数据、总氮数据和总磷数据传输给数据接收单元，所述的数据接收单元通过数据传输单元将所述的pH数据、DO数据、SS数据、温度数据、COD数据、氨氮数据、总氮数据和总磷数据传输给云端服务器。

2.根据权利要求1所述的污水处理数据采集传输系统，其特征在于：所述的SS在线检测仪有两个，分别设置在污水处理设备中的调节池和二沉池处，两个SS在线检测仪的探头分别插入到调节池和二沉池内，所述的在线pH计、在线DO仪和温度检测器有两组设置在调节池处。

3.根据权利要求2所述的污水处理数据采集传输系统，其特征在于：所述的在线pH计、在线DO仪和温度检测器有三组设置在污水处理设备中的一级生物转笼处，其中有两组沿一级生物转笼的轴向间隔设置在一级生物转笼的圆周面，第三组设置在一级生物转笼的端面。

4.根据权利要求2或3所述的污水处理数据采集传输系统，其特征在于：所述的在线pH计、在线DO仪和温度检测器有三组设置在污水处理设备中的二级生物转笼处，其中有两组沿一级生物转笼的轴向间隔设置在一级生物转笼的圆周面，第三组设置在一级生物转笼的端面。

5.根据权利要求1所述的污水处理数据采集传输系统，其特征在于：温度检测器的探头是集成在pH计的探头或者在线DO仪的探头上的。

6.根据权利要求5所述的污水处理数据采集传输系统，其特征在于：还包括存储单元，所述的存储单元用于存储所述数据接收单元接收的pH数据、DO数据、SS数据、温度数据、COD数据、氨氮数据、总氮数据和总磷数据。

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