CN112777654A - 基于fpga的分散式污水处理方法、系统及存储介质 - Google Patents

基于fpga的分散式污水处理方法、系统及存储介质 Download PDF

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CN112777654A CN202110016785.1A CN202110016785A CN112777654A CN 112777654 A CN112777654 A CN 112777654A CN 202110016785 A CN202110016785 A CN 202110016785A CN 112777654 A CN112777654 A CN 112777654A
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颜家兴
陈哲
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Abstract

本发明公开了一种基于FPGA的分散式污水处理方法、系统及存储介质,方法包括:获取污水数据信息,数据信息至少包括水流量、溶解氧浓度、PH值、氨氮浓度和液位值中的一种;确定数据信息与预设阈值之间的关系;根据数据信息与预设阈值之间的关系发出反馈控制信号;获取反馈控制后水质数据信息。系统包括:现场可编程门阵列FPGA;与FPGA通信连接的存储器;其中存储器存储有可被FPGA执行的指令,以使FPGA能够执行本发明的方法。存储介质上存储有可被FPGA执行的指令,实现本发明的方法。可以自动高效地处理相关数据,并对处理过程中参数的变化及时作出地反馈。

Description

基于FPGA的分散式污水处理方法、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及污水处理的技术领域,特别涉及一种基于FPGA的分散式污水处理方法、系统及存储介质。
背景技术
目前,我国农村人口一般居住分散,人们所产生的生活污水不利于集中收集和处理,因此,农村的污水多为分散式处理。现有污水处理设施的控制,一方面由现场操作,然而由于相关专业人员的缺失,使得大量的分散式污水处理设施处于停滞状态,污水不能达标排放;另一方面,由远程监控控制,但是只能对数据进行传输和简单的控制,由于地域和环境的差异,导致污水的水质、出水水质要求和处理效果有所不同,通过远程简单的监控控制既不能根据水质情况和技术人员的工艺经验对控制方案作出适时的调整,也不能对突发情况作出及时的应对措施。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,为此,本发明提出一种基于FPGA的分散式污水处理方法、系统及存储介质,可以自动高效地处理相关数据,并对处理过程中参数的变化及时作出地反馈。
本发明的第一方面,提供了一种基于FPGA的分散式污水处理方法,包括:获取污水数据信息,数据信息包括水流量、溶解氧浓度、PH值、氨氮浓度和液位值中的一种或者多种数据的组合;确定污水数据信息与污水的预设阈值之间的关系;根据污水数据信息与污水的预设阈值之间的关系发出反馈控制信号;获取反馈控制后出水水箱的水质数据信息,并将水质数据信息作为处理结果信息。
根据本发明第一方面实施例的基于FPGA的分散式污水处理方法,至少具有如下有益效果:通过获取污水的数据信息,分析污水的数据信息与污水的预设阈值之间的关系,并根据污水的数据信息与污水的预设阈值之间的关系发出反馈控制信号,然后通过分析经过反馈调节后的污水的氨氮浓度数据信息和出水需氧量数据信息,判断处理后的污水是否达标,并将污水处理结果发送给操作人员。数据的采集、数据的分析以及污水处理结果的反馈调节自动进行,可以高效处理相关数据,并对处理过程中参数的变化及时作出地反馈。
根据本发明的一些实施例,根据污水数据信息与污水的预设阈值之间的关系发出反馈控制信号,包括:若液位值低于预设液位阈值,则开启进水泵。通过监测液位值,在液位值低于预设液位阈值的最低液位时,则打开进水水泵,向污水池排入污水,直至污水池内的液位高于预设液位阈值的最低液位。
根据本发明的一些实施例,还包括:若液位值高于预设液位阈值,则关闭进水泵。通过监测液位值,在液位值低于高于预设液位阈值的最高液位时,则关闭进水水泵。或者打开排水水泵,将污水池内的污水排出一部分,直至污水池内的液位处于预设液位阈值的最低液位和预设液位阈值的最高液位之间。
根据本发明的一些实施例,还包括:若液位值在预设液位阈值范围内,且污水的PH值小于7,则发出控制加药泵加碱性物质的信号以调节污水的PH。在液位值处于预设液位阈值范围内时,且污水的PH值小于7,则通过加药泵加入碱性物质,以中和酸性,调节污水的PH值。
根据本发明的一些实施例,还包括:若液位值在预设液位阈值范围内,污水的PH值大于7且小于预设值,则发出调节风机变频器增强曝气的信号。在液位值处于预设液位阈值范围内时,且污水的PH值大于7,因为曝气可以使污水中的有机物、酸败物和空气中的氧气发生反应,从而降低污水的酸度,提高污水的PH值,可以通过调节鼓风机、风机变频器增强曝气,以将污水的PH值调节值预设范围内。
根据本发明的一些实施例,还包括:若液位值在预设液位阈值范围内,且污水的PH值大于预设值,则发出调节风机变频器减弱曝气的信号。在污水的PH值已经大于预设值时,则发出调节风机变频器减弱曝气的信号,通过调节鼓风机档位和风机变频器减弱曝气,减弱曝气强度,以降低能耗。
根据本发明的一些实施例,获取污水处理后的出水水箱的水质数据信息,并将水质数据信息作为处理结果信息,其中,水质数据信息包括氨氮浓度数据信息和出水需氧量数据信息,包括以下步骤:获取出水水箱的氨氮浓度数据信息和出水需氧量数据信息;分析氨氮浓度数据信息和出水需氧量数据信息是否在预设阈值范围内;若氨氮浓度数据信息和/或出水需氧量数据信息不在预设阈值范围内,则相对应的发出调整氨氮浓度参数和/或曝气量参数,并发送处理未达标信息。通过监测出水水箱的氨氮浓度数据信息好出水需氧量数据信息,检测出水水箱的水质数据。若出水水箱的水质数据信息不再预设阈值范围内,则发送处理未达标信息,并相对应的发出调整氨氮浓度参数和/或曝气量参数的信号,以将出水水箱的水质数据信息控制在预设阈值范围内。
根据本发明的一些实施例,污水数据信息还包括膜生物反应器MBR膜清洁度信息,还包括以下步骤:若液位值在预设液位阈值范围内,则获取出水水流量信息、跨膜压差信息和溶解氧信息;根据出水水流量信息和跨膜压差信息,计算有效膜面积信息,以获取膜生物反应器MBR膜清洁度信息;根据溶解氧信息,发出调节曝气的信号以将溶解氧调节至预设范围。在污水池的液位值在预设液位阈值范围内时,根据水流量信息和膜生物反应器MBR膜的跨膜压差,可以计算出膜生物反应器MBR膜的有效膜面积,根据膜生物反应器MBR膜的有效膜面积可以判断膜生物反应器MBR膜是否需要清洗,在膜生物反应器MBR膜利用率过低时,则发出清洗膜生物反应器MBR膜的信号,以便增加膜生物反应器MBR膜的利用率并延长膜生物反应器MBR膜的使用寿命。
本发明的第二方面,提供了一种基于FPGA的分散式污水处理系统,包括:现场可编程门阵列FPGA;与FPGA通信连接的存储器;其中存储器存储有可被FPGA执行的指令,指令被FPGA执行,以使FPGA能够执行如本发明第一方面的基于FPGA的分散式污水处理方法。
本发明的第三方面,提供了一种存储介质,存储介质上存储有可被FPGA执行的指令,指令被FPGA执行实现如本发明第一方面的基于FPGA的分散式污水处理方法。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本申请实施例的基于FPGA的分散式污水处理方法的流程图;
图2为本申请实施例的基于FPGA的分散式污水处理系统的模块连接示意图图;
图3为本申请实施例的基于FPGA的分散式污水处理系统的厌氧处理部分的逻辑示意图;
图4为本申请实施例在基于FPGA的分散式污水处理系统的好氧处理部分的逻辑示意图;
图5为本申请实施例的基于FPGA的分散式污水处理系统的膜池处理部分的逻辑示意图;
图6为本申请实施例的基于FPGA的分散式污水处理系统的出水监测反馈部分的逻辑示意图。
附图标记:
数据采集模块100、数据传输模块200、主控制器300、反馈控制模块400、控制终端500。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右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申请和简化描述,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申请的限制。
在本申请的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本申请的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。上面结合附图对本申请实施例作了详细说明,但是本申请不限于上述实施例,在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。
参照描图1,本发明的第一方面,提供了一种基于FPGA的分散式污水处理方法,包括:
S100、获取污水数据信息,数据信息包括水流量、溶解氧浓度、PH值、氨氮浓度和液位值中的一种或者多种数据的组合;
S200、确定污水数据信息与污水的预设阈值之间的关系;
S300、根据污水数据信息与污水的预设阈值之间的关系发出反馈控制信号;
S400、获取反馈控制后出水水箱的水质数据信息,并将水质数据信息作为处理结果信息。
具体的,根据污水数据信息,并依照实际运行场景和工艺调试结果,可以设定经验方程式和各参数阈值。根据在线监测的实时水质数据,以及预设的经验方程式和阈值,判断处理效果并发出反馈控制信号。
通过获取污水的数据信息,分析污水的数据信息与污水的预设阈值之间的关系,并根据污水的数据信息与污水的预设阈值之间的关系发出反馈控制信号,然后通过分析经过反馈调节后的污水的氨氮浓度数据信息和出水需氧量数据信息,判断处理后的污水是否达标,并将污水处理结果发送给操作人员。数据的采集、数据的分析以及污水处理结果的反馈调节自动进行,可以高效处理相关数据,并对处理过程中参数的变化及时作出地反馈。
在本发明的一些实施例中,根据污水数据信息与污水的预设阈值之间的关系发出反馈控制信号,包括:若液位值低于预设液位阈值,则开启进水泵。通过监测液位值,在液位值低于预设液位阈值的最低液位时,则打开进水水泵,向污水池排入污水,直至污水池内的液位高于预设液位阈值的最低液位。
在本发明的一些实施例中,若液位值高于预设液位阈值,则关闭进水泵。通过监测液位值,在液位值低于高于预设液位阈值的最高液位时,则关闭进水水泵。或者打开排水水泵,将污水池内的污水排出一部分,直至污水池内的液位处于预设液位阈值的最低液位和预设液位阈值的最高液位之间。
在本发明的一些实施例中,还包括:若液位值在预设液位阈值范围内,且污水的PH值小于7,则发出控制加药泵加碱性物质的信号以调节污水的PH。在液位值处于预设液位阈值范围内时,且污水的PH值小于7,则通过加药泵加入碱性物质,以中和酸性,调节污水的PH值。
在本发明的一些实施例中,还包括:若液位值在预设液位阈值范围内,污水的PH值大于7且小于预设值,则发出调节风机变频器增强曝气的信号。在液位值处于预设液位阈值范围内时,且污水的PH值大于7,因为曝气可以使污水中的有机物、酸败物和空气中的氧气发生反应,从而降低污水的酸度,提高污水的PH值,可以通过调节鼓风机、风机变频器增强曝气,以将污水的PH值调节值预设范围内。
在本发明的一些实施例中,还包括:若液位值在预设液位阈值范围内,且污水的PH值大于预设值,则发出调节风机变频器减弱曝气的信号。在污水的PH值已经大于预设值时,则发出调节风机变频器减弱曝气的信号,通过调节鼓风机档位和风机变频器减弱曝气,减弱曝气强度,以降低能耗。
在本发明的一些实施例中,获取污水处理后的出水水箱的水质数据信息,并将水质数据信息作为处理结果信息,其中,水质数据信息包括氨氮浓度数据信息和出水需氧量数据信息,包括以下步骤:获取出水水箱的氨氮浓度数据信息和出水需氧量数据信息;分析氨氮浓度数据信息和出水需氧量数据信息是否在预设阈值范围内;若氨氮浓度数据信息和/或出水需氧量数据信息不在预设阈值范围内,则相对应的发出调整氨氮浓度参数和/或曝气量参数,并发送处理未达标信息。通过监测出水水箱的氨氮浓度数据信息好出水需氧量数据信息,检测出水水箱的水质数据。若出水水箱的水质数据信息不再预设阈值范围内,则发送处理未达标信息,并相对应的发出调整氨氮浓度参数和/或曝气量参数的信号,以将出水水箱的水质数据信息控制在预设阈值范围内。
在本发明的一些实施例中,污水数据信息还包括膜生物反应器MBR膜清洁度信息,还包括以下步骤:若液位值在预设液位阈值范围内,则获取出水水流量信息、跨膜压差信息和溶解氧信息;根据出水水流量信息和跨膜压差信息,计算有效膜面积信息,以获取膜生物反应器MBR膜清洁度信息;根据溶解氧信息,发出调节曝气的信号以将溶解氧调节至预设范围。在污水池的液位值在预设液位阈值范围内时,根据水流量信息和膜生物反应器MBR膜的跨膜压差,可以计算出膜生物反应器MBR膜的有效膜面积,根据膜生物反应器MBR膜的有效膜面积可以判断膜生物反应器MBR膜是否需要清洗,在膜生物反应器MBR膜利用率过低时,则发出清洗膜生物反应器MBR膜的信号,以便增加膜生物反应器MBR膜的利用率并延长膜生物反应器MBR膜的使用寿命。
本发明的第二方面,提供了一种基于FPGA的分散式污水处理系统,包括:现场可编程门阵列FPGA;与FPGA通信连接的存储器;其中存储器存储有可被FPGA执行的指令,指令被FPGA执行,以使FPGA能够执行如本发明第一方面的基于FPGA的分散式污水处理方法。
参照图2,进一步的,本发明第二方面实施例的基于FPGA的分散式污水处理系统,还包括:数据采集模块100,数据采集模块100至少包括以下一种:压力传感器、水流量传感器、溶解氧传感器、PH传感器、氨氮浓度传感器、液位传感器和图像采集单元,图像采集单元用于采集污水处理现场的图像,压力传感器和水流量传感器用于采集膜生物反应器的清洁度数据,水流量传感器用于采集污水进出水的水流量数据,溶解氧传感器用于采集污水的溶解氧数据,氨氮传感器用于采集污水的氨氮浓度数据,液位传感器用于采集污水的液位数据,用于采集污水的数据信息,数据信息至少包括水流量、溶解氧浓度、PH值、氨氮浓度和液位值中的一种;数据传输模块200,与数据采集模块100连接,用于传输数据信息;主控制器300,与数据传输模块200连接,主控制器300用于接收并分析数据信息;反馈控制模块400,与主控制器300连接,反馈控制模块400包括水流量控制单元、溶解氧控制单元、氨氮浓度控制单元、压力控制单元、液位控制单元和PH控制单元、膜生物反应器控制单元中的一种或多种的组合,膜生物反应器控制单元用于调节膜生物反应器的清洁度,液位控制单元和水流量控制单元包括水泵和电磁阀,液位控制单元和水流量控制单元通过控制水泵和电磁阀的开启和关闭而控制污水的水流量以及污水的液位;PH控制单元、溶解氧控制单元和氨氮浓度控制单元均设置有鼓风机和风机变频器,PH控制单元、溶解氧控制单元和氨氮浓度控制单元通过控制鼓风机的档位和风机变频器的档位而调节污水的溶解氧和氨氮浓度,反馈控制模块400用于接收主控制器300分析数据信息后发出的执行操作;还包括控制终端500,控制终端500至少包括PC控制终端500和移动控制终端500中的一种,控制终端500与主控制器300连接,控制终端500用于通过监控运行状态和调整工艺参数;还包括预警模块,预警模块与主控制器300连接,预警模块在污水的数据超出预设阈值时发出预警。
通过数据采集模块100自动采集污水的数据信息,经过数据传输模块200将采集的数据信息传输给主控制器300,主控制器300对数据信息进行分析处理,然后发出相应的调节信号,反馈控制模块400接收到调节信号,执行对应的执行操作。数据的采集、数据的分析以及污水处理结果的反馈调节自动进行,可以高效处理相关数据,并对处理过程中参数的变化做出及时地反馈。
本发明的第三方面,提供了一种存储介质,存储介质上存储有可被FPGA执行的指令,指令被FPGA执行实现如本发明第一方面的基于FPGA的分散式污水处理方法。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
下面参考图1和图6,以一个具体的实施例详细描述根据本发明实施例的基于FPGA的分散式污水处理方法。值得理解的是,下述描述仅是示例性说明,而不是对发明的具体限制。
参照图1,本发明实施例提供了一种基于FPGA的分散式污水处理方法,包括:获取污水数据信息,数据信息包括膜生物反应器MBR膜清洁度信息、水流量、溶解氧浓度、PH值、氨氮浓度和液位值中的一种或者多种数据的组合;若液位值低于预设液位阈值,则开启进水泵;若液位值高于预设液位阈值,则关闭进水泵;若液位值在预设液位阈值范围内,且污水的PH值小于7,则发出控制加药泵加碱性物质的信号以调节污水的PH;若液位值在预设液位阈值范围内,污水的PH值大于7且小于预设值,则发出调节风机变频器增强曝气的信号;若液位值在预设液位阈值范围内,且污水的PH值大于预设值,则发出调节风机变频器减弱曝气的信号;若液位值在预设液位阈值范围内,则获取出水水流量信息、跨膜压差信息和溶解氧信息;根据出水水流量信息和跨膜压差信息,计算有效膜面积信息,以获取膜生物反应器MBR膜清洁度信息;根据溶解氧信息,发出调节曝气的信号以将溶解氧调节至预设范围;获取出水水箱的氨氮浓度数据信息和出水需氧量数据信息;分析氨氮浓度数据信息和出水需氧量数据信息是否在预设阈值范围内;若氨氮浓度数据信息和/或出水需氧量数据信息不在预设阈值范围内,则相对应的发出调整氨氮浓度参数和/或曝气量参数,并发送处理未达标信息。
具体的,可以将污水处理过程分为厌氧处理部分、好氧处理部分、膜池处理部分和出水监测反馈部分。
参照图3,厌氧处理部分的处理流程包括:若厌氧池的液位值小于预设液位值的最高液位,大于预设液位值的最低液位,则开启进水泵,并读取各个传感器的数据,获取进水的化学需氧量COD、水温、进水的氨氮浓度以及进水的PH值等水质参数。根据进水的水质参数以及依照实际运行场景设定的经验方程式,可以计算得到回流比、水力停留时间,并根据回流比和水力停留时间控制相关水泵和电磁阀的打开和关闭。根据进水的PH值,可以通过加药泵加酸性物质和碱性物质的方式,调节进水的PH值。若厌氧池的液位值大于预设液位最高值,则关闭进水泵。
参照图4,好氧处理部分的处理流程包括:若好氧池的液位值大于预设液位值的最低液位,小于预设液位值的最高液位,则获取好氧池的PH值、溶解氧浓度和水温。若PH值小于7,则通过加药泵加酸性物质的方式,中和污水的酸性,调节好氧池的PH值。若PH值大于7小于预设PH值,则通过发出调节风机变频增强曝气的信号,通过增强曝气量,调节好氧池的PH值。若PH值大于设定值,则通过发出调节风机变频器减弱曝气的信号,通过减弱曝气量,降低功耗。
参照图5,膜池处理部分的处理流程包括:若膜池的液位值大于预设液位值的最低液位,小于预设液位值的最高液位,则获取膜池的出水流量、MBR膜的跨膜压差和膜池的溶解氧信息,并根据水流量信息和跨膜压差计算MBR的有效膜面积,若MBR的有效膜面积过低,则证明MBR膜需要进行清洗。进而发出清洗MBR膜的信号,自动清洗MBR膜。可以理解的是,MBR膜也可以人工清洗。另外,可以通过调节鼓风机的档位和风机变频器而调节曝气量,以将溶解氧浓度调整至预设阈值范围内。
参照图6,出水监测反馈部分的处理流程包括:通过获取出水水箱的氨氮浓度信息和出水水箱的需氧量信息,判断经过反馈控制处理后的污水是否达标。若需氧量信息不满足预设阈值,则通过调整曝气量等运行参数,调整出水水箱的需氧量信息;若出水水箱的需氧量信息满足预设阈值,则适当降低曝气量以降低能耗;若出水水箱的氨氮浓度不满足预设阈值,则通过调节厌氧处理部分运行参数,以调整出水水箱的氨氮浓度。在出水水箱的氨氮浓度和需氧量有一个不满足预设阈值时,则证明出水水质未达标,将处理后未达标的信息发送给相关责任人,以进行进一步操作。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其他实施例在所附权利要求的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
程序指令包括计算机程序代码,计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或者某些中间形式等。存储介质包括:能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,存储介质不包括电载波信号和电信信号。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简便描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种基于FPGA的分散式污水处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取污水数据信息,所述数据信息包括水流量、溶解氧浓度、PH值、氨氮浓度和液位值中的一种或者多种数据的组合;
确定所述污水数据信息与所述污水的预设阈值之间的关系;
根据所述污水数据信息与所述污水的预设阈值之间的关系发出反馈控制信号;
获取反馈控制后出水水箱的水质数据信息,并将所述水质数据信息作为处理结果信息。
2.根据权利要求1所述的基于FPGA的分散式污水处理方法,其特征在于,所述根据所述污水数据信息与所述污水的预设阈值之间的关系发出反馈控制信号,包括:
若所述液位值低于预设液位阈值,则开启进水泵。
3.根据权利要求2所述的基于FPGA的分散式污水处理方法,其特征在于,还包括:
若所述液位值高于所述预设液位阈值,则关闭进水泵。
4.根据权利要求2所述的基于FPGA的分散式污水处理方法,其特征在于,还包括:
若所述液位值在预设液位阈值范围内,且所述污水的PH值小于7,则发出控制加药泵加碱性物质的信号以调节污水的PH。
5.根据权利要求2所述的基于FPGA的分散式污水处理方法,其特征在于,还包括:
若所述液位值在预设液位阈值范围内,所述污水的PH值大于7且小于预设值,则发出调节风机变频器增强曝气的信号。
6.根据权利要求2所述的基于FPGA的分散式污水处理方法,其特征在于,还包括:
若所述液位值在预设液位阈值范围内,且所述污水的PH值大于预设值,则发出调节风机变频器减弱曝气的信号。
7.根据权利要求1所述的基于FPGA的分散式污水处理方法,其特征在于,获取污水处理后的出水水箱的水质数据信息,并将所述水质数据信息作为处理结果信息,其中,所述水质数据信息包括氨氮浓度数据信息和出水需氧量数据信息,包括以下步骤:
获取出水水箱的所述氨氮浓度数据信息和所述出水需氧量数据信息;
分析所述氨氮浓度数据信息和所述出水需氧量数据信息是否在预设阈值范围内;
若所述氨氮浓度数据信息和/或所述出水需氧量数据信息不在所述预设阈值范围内,则相对应的发出调整氨氮浓度参数和/或曝气量参数的信号,并发送处理未达标信息。
8.根据权利要求2至6任一所述的基于FPGA的分散式污水处理方法,其特征在于,所述污水数据信息还包括膜生物反应器MBR膜清洁度信息,还包括以下步骤:
若所述液位值在预设液位阈值范围内,则获取出水水流量信息、跨膜压差信息和溶解氧信息;
根据所述出水水流量信息和所述跨膜压差信息,计算有效膜面积信息,以获取膜生物反应器MBR膜清洁度信息;
根据溶解氧信息,发出调节曝气的信号以将溶解氧调节至预设范围。
9.一种基于FPGA的分散式污水处理系统,其特征在于,包括:现场可编程门阵列FPGA;与所述FPGA通信连接的存储器;其中所述存储器存储有可被所述FPGA执行的指令,所述指令被所述FPGA执行,以使所述FPGA能够执行如权利要求1至8任一所述的基于FPGA的分散式污水处理方法。
10.一种存储介质,其特征在于:所述存储介质上存储有可被FPGA执行的指令,所述指令被所述FPGA执行实现如权利要求1至8任一所述的基于FPGA的分散式污水处理方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115903714A (zh) * 2023-01-06 2023-04-04 济南市计量检定测试院 一种工业污染源排放全过程监控调节装置及方法

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1837086A (zh) * 2006-04-19 2006-09-27 天津天大天环科技有限公司 节能一体式膜生物反应器
CN201729694U (zh) * 2010-05-24 2011-02-02 华南师范大学 处理印染废水的自动控制电解系统
CN103663674A (zh) * 2013-12-18 2014-03-26 清华大学 一种污水处理厂鼓风曝气过程实时控制装置及控制方法
CN104155928A (zh) * 2014-06-24 2014-11-19 北京沃洋洲环保装备有限公司 一种污水处理的运行控制方法
CN106338950A (zh) * 2016-11-02 2017-01-18 铜仁学院 一种用于水处理的智慧管网控制系统及控制方法
EP3315465A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-02 Carrier Corporation Method and system for dynamically managing waste water treatment process for optimizing power consumption
CN108975490A (zh) * 2018-10-08 2018-12-11 天津城建大学 基于物联网的分置式mbbr-mbr耦合污水处理系统
CN109111030A (zh) * 2018-08-27 2019-01-01 重庆固润科技发展有限公司 一体化污水处理智能控制系统及控制方法
CN109879410A (zh) * 2019-03-27 2019-06-14 上海西派埃智能化系统有限公司 一种污水处理曝气控制系统
CN110015754A (zh) * 2019-03-01 2019-07-16 江苏中车环保设备有限公司 一种分散式污水出水水质超标预警的在线监测系统和方法
WO2020135323A1 (zh) * 2018-12-25 2020-07-02 湖南智水环境工程有限公司 适用于多户生活污水处理的污水处理设备
CN211497312U (zh) * 2019-12-17 2020-09-15 安徽皓锐环境科技有限公司 环保智能型污水处理系统
CN112093828A (zh) * 2020-09-04 2020-12-18 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 基于云计算的分散式污水处理智能平台
CN112099430A (zh) * 2020-09-29 2020-12-18 广州博涛生物技术有限公司 一种用于脱氮除磷控制的水质在线仪器灵活组合系统

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1837086A (zh) * 2006-04-19 2006-09-27 天津天大天环科技有限公司 节能一体式膜生物反应器
CN201729694U (zh) * 2010-05-24 2011-02-02 华南师范大学 处理印染废水的自动控制电解系统
CN103663674A (zh) * 2013-12-18 2014-03-26 清华大学 一种污水处理厂鼓风曝气过程实时控制装置及控制方法
CN104155928A (zh) * 2014-06-24 2014-11-19 北京沃洋洲环保装备有限公司 一种污水处理的运行控制方法
EP3315465A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-02 Carrier Corporation Method and system for dynamically managing waste water treatment process for optimizing power consumption
CN106338950A (zh) * 2016-11-02 2017-01-18 铜仁学院 一种用于水处理的智慧管网控制系统及控制方法
CN109111030A (zh) * 2018-08-27 2019-01-01 重庆固润科技发展有限公司 一体化污水处理智能控制系统及控制方法
CN108975490A (zh) * 2018-10-08 2018-12-11 天津城建大学 基于物联网的分置式mbbr-mbr耦合污水处理系统
WO2020135323A1 (zh) * 2018-12-25 2020-07-02 湖南智水环境工程有限公司 适用于多户生活污水处理的污水处理设备
CN110015754A (zh) * 2019-03-01 2019-07-16 江苏中车环保设备有限公司 一种分散式污水出水水质超标预警的在线监测系统和方法
CN109879410A (zh) * 2019-03-27 2019-06-14 上海西派埃智能化系统有限公司 一种污水处理曝气控制系统
CN211497312U (zh) * 2019-12-17 2020-09-15 安徽皓锐环境科技有限公司 环保智能型污水处理系统
CN112093828A (zh) * 2020-09-04 2020-12-18 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 基于云计算的分散式污水处理智能平台
CN112099430A (zh) * 2020-09-29 2020-12-18 广州博涛生物技术有限公司 一种用于脱氮除磷控制的水质在线仪器灵活组合系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
潘绍明等: "《基于ARM-FPGA的PLC系统原理》", 31 May 2017, 西北工业大学出版社 *
陈观文等: "《分离膜应用与工程案例》", 30 November 2007, 国防工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115903714A (zh) * 2023-01-06 2023-04-04 济南市计量检定测试院 一种工业污染源排放全过程监控调节装置及方法

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