CN113908598B - 一种浓缩脱水一体设备及浓缩脱水方法 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种浓缩脱水一体设备，包括进水单元、浓缩单元、至少一个脱水单元、第一出水单元、至少一个第二出水单元、污泥排出单元和处理器。还提供了一种浓缩脱水的方法，该方法包括进水单元输送初始污水至浓缩单元；浓缩单元对初始污水进行浓缩，浓缩过程中分离的液体自然流下至第一出水单元排出，浓缩处理后的污泥输送至至少一个脱水单元；至少一个脱水单元对中间污泥进行挤压脱水，挤压分离的液体自然流下至与每个脱水单元对应设置的第二出水单元排出，挤压脱水后的泥饼通过污泥排出单元排出。

Description

一种浓缩脱水一体设备及浓缩脱水方法

技术领域

本说明书涉及固液分离技术领域，特别涉及一种浓缩脱水一体设备及浓缩脱水方法。

背景技术

目前，污水固液分离设备主要包括浓缩机和脱水机。浓缩机广泛应用于污水处理工程以及石化、轻工、化纤、造纸、制药、皮革、食品等行业的污水处理系统内。脱水机一般通过压榨部分对处理物进行压榨，使处理物中分离出来的液体通过缝隙落下。但是目前的固液分离装置，智能化程度不高，脱水效率受到一定限制，需要进一步改进。

发明内容

本说明书实施例之一提供一种浓缩脱水一体设备。所述浓缩脱水一体设备包括：进水单元、浓缩单元、至少一个脱水单元、第一出水单元、至少一个第二出水单元、污泥排出单元和处理器；其中，所述进水单元用于将初始污水输送至所述浓缩单元；所述浓缩单元用于将所述初始污水进行浓缩，并将浓缩后的中间污水输送至所述至少一个脱水单元；所述第一出水单元设置在所述浓缩单元下方，用于排出浓缩过程中分离的液体；所述至少一个脱水单元与所述至少一个第二出水单元对应设置，每个所述第二出水单元分别设置在对应脱水单元下方；所述至少一个脱水单元用于挤压脱水，所述第二出水单元用于排出对应脱水单元挤压脱水过程中分离的液体；所述污泥排出单元用于排出挤压脱水后的泥饼；所述处理器与所述至少一个脱水单元、所述第一出水单元以及所述至少一个第二出水单元通信连接，所述处理器用于确定所述至少一个脱水单元的脱水参数，并基于所述脱水参数控制所述至少一个脱水单元。

在一些实施例中，所述脱水单元包括至少一个转动轴以及压强板，所述压强板对应设置于所述至少一个转动轴上方；所述脱水参数包括所述转动轴的转速和/或所述压强板的压力。

在一些实施例中，所述第一出水单元和所述第二出水单元均设置有检测单元，用于检测排出液体的体积和/或其中悬浮物的含量。

在一些实施例中，所述设备还包括絮凝单元，所述絮凝单元设置于所述进水单元和所述浓缩单元之间，用于将所述初始污水进行絮凝处理，并将絮凝后的污水输送至所述浓缩单元。

在一些实施例中，所述设备还包括排水单元，所述排水单元用于收集所述第一出水单元和所述第二出水单元的液体并排出。

本说明书实施例之一提供一种浓缩脱水方法。所述浓缩脱水方法包括：进水单元输送初始污水至浓缩单元；所述浓缩单元对所述初始污水进行浓缩，浓缩过程中分离的液体自然流下至所述第一出水单元排出，浓缩处理后的污泥输送至至少一个脱水单元；所述至少一个脱水单元对所述中间污泥进行挤压脱水，挤压分离的液体自然流下至与每个所述脱水单元对应设置的第二出水单元排出，挤压脱水后的泥饼通过污泥排出单元排出。

在一些实施例中，所述方法还包括：处理器确定所述至少一个脱水单元的脱水参数，并基于所述脱水参数控制所述至少一个脱水单元进行挤压脱水，其中，所述脱水参数包括每个所述脱水单元中转动轴的转速和/或压强板的压力。

在一些实施例中，所述方法还包括：所述第一出水单元的检测单元检测所述第一出水单元中的液体的体积和/或悬浮物的含量，并发送给所述处理器；所述第二出水单元中的检测单元检测所述第二出水单元中的液体的体积和/或悬浮物的含量，并发送给所述处理器。

在一些实施例中，所述方法还包括：絮凝单元将所述初始污水进行絮凝处理，并将絮凝后的污水输送至所述浓缩单元。

在一些实施例中，所述方法还包括：所述第一出水单元将排入其内的液体输送至排水单元以排出；所述第二出水单元将排入其内的液体输送至所述排水单元以排出。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本说明书一些实施例所示的浓缩脱水一体设备的结构示意图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的浓缩脱水一体设备的应用场景图；

图3是根据本说明书一些实施例所示的浓缩脱水方法的示例性流程图；

图4是根据本说明书一些实施例所示的脱水参数确定模型的结构图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的初始压力确定模型的结构图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

图1是根据本说明书一些实施例所示的浓缩脱水一体设备的结构示意图。以下将对本说明书实施例所涉及的浓缩脱水一体设备100进行详细说明。需要注意的是，以下实施例仅用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。浓缩脱水一体设备100是一种用于污水固液分离的设备，其可以通过一体化设备对污水进行浓缩和脱水，并根据污水固液分离过程的实时情况自动对设备进行调控，高效地将污水中的污泥转化为半固态或固态泥块，实现污水减量、稳定、无害化、及综合利用。

如图1所示，浓缩脱水一体设备100可以包括进水单元110、浓缩单元120、至少一个脱水单元140、第一出水单元130、至少一个第二出水单元150和污泥排出单元160。

在一些实施例中，进水单元110可以用于将初始污水输送至所述浓缩单元；浓缩单元120可以用于将初始污水进行浓缩，并将浓缩后的中间污水输送至至少一个脱水单元140；第一出水单元130可以设置在浓缩单元120下方，用于排出浓缩过程中分离的液体；至少一个脱水单元140可以与至少一个第二出水单元150对应设置，每个第二出水单元150分别设置在对应脱水单元下方；至少一个脱水单元140可以用于挤压脱水，第二出水单元150可以用于排出对应脱水单元挤压脱水过程中分离的液体；污泥排出单元160用于排出挤压脱水后的泥饼。

进水单元110是用于通入初始污水的设备，例如，进水单元110可以是用于通入初始污水的管道，也可以是初始污水的储存装置，也可以是产生初始污水的装置。在一些实施例中，进水单元110上可以设置泵，作为进水单元110的输送动力。

浓缩单元120和脱水单元140均是用于污水固液分离的设备。

浓缩单元120可以利用重力作用使得固体和液体分离。在一些实施例中，浓缩单元120可以为自然沉降分离的浓缩池，利用污水中固体颗粒与水之间的相对密度差以在沉淀中形成高浓度污泥层达到浓缩污泥的目的。在一些实施例中，如图1所示，浓缩单元120可以包括由多个相切的转轮构成的搬运面，电机带动转轮逆时针转动，从而搬运搬运面上方的初始污水，该过程中初始污水中分离出来的液体可以在重力作用下通过转轮之间的缝隙自然落下，实现污泥浓缩。其中，转轮可以为圆转轮、三角转轮、椭圆转轮等几何转轮。转轮形成的搬运面可以呈水平、倾斜、弧形等。在一些实施例中，转轮的尺寸可以为相同的或不同的。在一些实施例中，转轮的尺寸在搬运传动方向上可以为逐渐减小。

脱水单元140可以利用机械结构对污泥进行挤压，从而使得污泥中的固体和液体分离。在一些实施例中，脱水单元140可以包括用于搬运污泥的搬运面和挤压装置，在对污泥进行搬运的同时，通过挤压装置对污泥进行机械推压，使得固体和液体分离。在一些实施例中，脱水单元140的搬运面与浓缩单元120的搬运面能够形成一个整体的搬运面。在一些实施例中，脱水单元140可以为一个，也可以为在搬运面传送方向上并列排列的多个。

在一些实施例中，脱水单元140包括至少一个转动轴141以及压强板142，压强板142对应设置于至少一个转动轴141上方。

在一些实施例中，脱水单元140包括多个转动轴141，转动轴141连接电机，在各个转动轴141上套设有转轮，转轮相切设置，形成搬运面。其中，脱水单元140和浓缩单元120的转轮相切设置，使得两个单元的搬运面形成一个整体。转轮可以为圆转轮、三角转轮、椭圆转轮等几何转轮。转轮形成的搬运面可以呈水平、倾斜、弧形等。在一些实施例中，转轮的尺寸可以为相同的或不同的。在一些实施例中，转轮的尺寸在搬运传动方向上可以为逐渐减小。

在一些实施例中，转动轴141上方对应位置设置有压强板142，压强板142连接气缸。仅作为示例，相邻两个转动轴141及其转轮所形成的搬运面所对应的上方可以设置一个压强板142。在一些实施例中，压强板142的面积等于或略小于该搬运面的面积。在一些实施例中，压强板142可以呈水平、倾斜、弧形等，例如，当搬运面在搬运方向上倾斜向上时，压强板142可以与搬运面设置为相同的倾斜角度。

仅作为示例，如图1所示，电机带动转动轴141逆时针转动，使得搬运面将污泥向上搬运，同时，气缸带动压强板142上下往复进行推压动作，对污泥进行挤压，脱水过程中分离的液体由相邻转轮之间的缝隙中自然流下。

第一出水单元130是用于接收浓缩单元120中落下的液体的设备。在一些实施例中，第一出水单元130可以为上方开口的装置，其对应设置于浓缩单元120下方，以使得浓缩单元120中自然落下的液体能够全部被第一出水单元130收集到。在一些实施例中，第一出水单元130可以设置第一排水口131，用于排出所收集的液体。

第二出水单元150是用于接收脱水单元140中落下的液体的设备。在一些实施例中，第二出水单元150可以为上方开口的装置，其对应设置于脱水单元140下方，以使得脱水单元140中自然落下的液体能够全部被第二出水单元150收集到。当脱水单元140为一个时，第二出水单元150对应设置在该脱水单元140的下方；当脱水单元140为多个时，每个脱水单元140下方分别对应设置第二出水单元150。在一些实施例中，第二出水单元150可以设置第二排水口151，用于排出所收集的液体。

在一些实施例中，第一出水单元130和第二出水单元150均设置有检测单元190，用于检测排出液体的体积和/或其中悬浮物的含量。在一些实施例中，检测单元190可以设置在第一出水单元130和第二出水单元150内壁上。在一些实施例中，检测单元190可以设置在第一排水口131和第二排水口151上。

在一些实施例中，检测单元190可以包括水量传感器，用于检测转动轴141每次转动排出的液体体积。在一些实施例中，水量传感器可以设置在第一排水口131和第二排水口151的管道上。

在一些实施例中，检测单元190还可以包括摄像装置，用于拍摄排出的液体，通过图像识别技术，识别拍摄所得图像中液体中的悬浮物，从而确定排出液体中悬浮物的含量。在一些实施例中，摄像装置可以设置在第一出水单元130和第二出水单元150内壁上，以便于拍摄液体图像。

污泥排出单元160是用于排出污水浓缩脱水后所得泥饼的装置，例如，与泥饼出口连接的管道。在一些实施例中，污泥排出单元160可以为倾斜向下的管道，利用重力作用使得泥饼排出。在一些实施例中，污泥排出单元160可以设置泵，利用泵的动力输送泥饼。

在一些实施例中，浓缩脱水一体设备100还可以包括絮凝单元170。絮凝单元170是用于污水的絮凝处理的装置，絮凝是指使水或液体中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚沉，达到固液分离的目的。在一些实施例中，污水进入絮凝单元170后，通过向絮凝单元170中加入絮凝剂，促进粒子集聚。絮凝剂可以采用硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等无机絮凝剂，也可以采用聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、苯乙烯磺酸盐、甲基丙烯酸等有机絮凝剂。

在一些实施例中，絮凝单元170设置于进水单元110和浓缩单元120之间，用于将初始污水进行絮凝处理，并将絮凝后的污水输送至浓缩单元120。仅作为示例，如图1所示，絮凝单元170通过进水单元110输入污水，在絮凝处理结束后，将处理后的污水通过絮体出口173输入浓缩单元120，在重力作用下，絮凝处理后的污水掉落至浓缩单元120的搬运面上。

在一些实施例中，絮凝单元170可以设置加药装置，例如，絮凝单元中可以通入用于加入絮凝剂的加药管171。在一些实施例中，加药管171可以与进水单元110连通，在进水单元110通入初始污水时同步加入絮凝药剂，能够使得初始污水与絮凝药剂能够更充分地混合，同时也能够减少对絮凝药剂的消耗。

在一些实施例中，絮凝单元170可以设置搅拌装置172，用于将污水和絮凝剂混匀。

在一些实施例中，絮凝单元170下方可以设置排放口174，用于排空絮凝单元170，例如，当设备停止生产，需要排空其中的物质时，可以开启排放口174。

在一些实施例中，絮凝单元170可以设置摄像装置，用于获取絮凝后的图像，根据人工目视或通过图像识别技术，判断絮凝的程度，从而确定絮凝剂的用量。

在一些实施例中，浓缩脱水一体设备100还可以包括排水单元180。在一些实施例中，排水单元180可以为用于排水的管道。在一些实施例中，排水单元可以为用于储存液体的装置，其与第一出水单元130和第二出水单元150连通，可以用于收集第一出水单元130和第二出水单元150的液体，进一步澄清后再排出。在一些实施例中，排水单元180可以设置上清液排放口181以排空液体。

在一些实施例中，排水单元180中可以设置用于检测水质中悬浮物的检测仪以及用于泵出沉淀物的沉淀泵182，在对液体进行检测达标后再排出。仅作为示例，设定水质中悬浮物含量A为达标值，如果检测仪检测出水质中悬浮物含量超过A，则启动沉淀泵182泵出沉淀物，直至检测仪检测出水质中悬浮物含量小于等于A，则关停沉淀泵。在一些实施例中，检测仪可以采用在线SS（水质中悬浮物）检测仪。

图2是根据本说明书一些实施例所示的浓缩脱水一体设备的应用场景200。以下将对本说明书实施例所涉及的浓缩脱水一体设备进行详细说明。需要注意的是，以下实施例仅用以解释本申请，并不构成对本申请的限定。

在一些实施例中，浓缩脱水一体设备100还可以包括处理器。在一些实施例中，处理器210与第一出水单元130、至少一个脱水单元140以及至少一个第二出水单元150通信连接，处理器210用于确定至少一个脱水单元140的脱水参数，并基于脱水参数控制至少一个脱水单元140。

在一些实施例中，处理器210可以处理与浓缩脱水一体设备有关的数据和/或信息以实现一个或多个本说明书实施例描述的功能。在一些实施例中，处理设备210可以包含一个或多个子处理设备(如，单芯处理设备或多核多芯处理设备)。仅作为示例，处理设备210可以包括中央处理器(CPU)、专用集成电路(ASIC)、专用指令处理器(ASIP)、图形处理器(GPU)、物理处理器(PPU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编辑逻辑电路(PLD)、控制器、微控制器单元、精简指令集电脑(RISC)和微处理器等或其任意组合。

在一些实施例中，通信连接可以包括有线连接、无线连接或两者的组合。有线连接可以包括电缆、光缆或电话线等，或其任意组合。无线连接可以包括蓝牙、Wi-Fi、WiMax、WLAN、ZigBee、移动网络（例如，3G、4G或5G等）等中的一种或以上任意组合。仅作为示例，如图2所示，处理器210可以通过网络220连接到第一出水单元130、至少一个脱水单元140以及至少一个第二出水单元150。

在一些实施例中，脱水参数可以包括转动轴的转速和/或压强板的压力。关于如何确定脱水参数及如何根据脱水参数控制浓缩脱水的相关内容参见图3的描述。

图3是根据本说明书一些实施例所示的浓缩脱水方法的示例性流程图。以下将对本说明书实施例所涉及的浓缩脱水方法300进行详细说明。需要注意的是，以下实施例仅仅用以解释本申请，并不构成对本申请的限定。如图3所示，浓缩脱水方法300可以包括：

步骤310，进水单元110输送初始污水至浓缩单元120。在一些实施例中，工作人员可以在确认整个设备具备工作条件后，开启进水单元110上的阀门，将初始污水输送入浓缩单元120。例如，初始污水从进水单元110输送至浓缩单元120转轮形成的搬运面上方。

步骤320，浓缩单元120初始污水进行浓缩。在一些实施例中，当初始污水进入浓缩单元120后，浓缩单元120的转轮可以在电机的作用下进行逆时针旋转，初始污水中的液体在重力作用下，从转轮之间的缝隙中自然流下，剩余污泥无法通过转轮之间的缝隙，从而随着转轮的旋转被转轮向前搬运，完成浓缩过程。

步骤330，浓缩过程中分离的液体自然流下至第一出水单元130排出。在一些实施例中，初始污水中分离的液体可以被设置在浓缩单元120下方的第一出水单元130接收，然后由第一排水口131排出。

步骤340，浓缩处理后的污泥输送至至少一个脱水单元140。在一些实施例中，浓缩处理后的污泥可以通过收集并由管道输送至脱水单元140。在一些实施例中，浓缩处理后的中间污泥可以通过浓缩单元120的转轮被搬运至至少一个脱水单元140的搬运面上。

步骤350，至少一个脱水单元140对中间污泥进行挤压脱水。在一些实施例中，脱水单元140可以在转动轴141带动转轮搬运中间污泥的过程中，同时通过设置挤压装置对中间污泥进行挤压。例如，脱水单元140中可以通过设置与搬运面平行的滚轮对中间污泥进行挤压，又例如，脱水单元140中可以设置与气缸连接的压强板142，通过推动压强板142对中间污泥进行挤压，从而使得中间污泥中的水分被压榨出来。

在一些实施例中，处理器210可以确定至少一个脱水单元140的脱水参数，并基于脱水参数控制至少一个脱水单元140进行挤压脱水，其中，脱水参数包括每个脱水单元140中转动轴141的转速和/或压强板142的压力。关于脱水参数的确定可以参见图4、图5及相关描述。

步骤360，挤压分离的液体自然流下至与每个脱水单元140对应设置的第二出水单元150排出。在一些实施例中，中间污水中分离的液体可以被设置在脱水单元140下方的第二出水单元150接收，然后由第二排水口151排出。

步骤370，挤压脱水后的泥饼通过污泥排出单元160排出。中间污水的水分被压榨除去后，剩余的污泥由于水含量较低可能形成浓稠的泥饼。在一些实施例中，该泥饼可以通过转轮的转动而搬运至污泥排出单元160。在一些实施例中，可以利用与污泥排出单元160连接的泵，将泥饼排出浓缩脱水一体设备100。

在一些实施例中，浓缩脱水方法还包括絮凝单元170将初始污水进行絮凝处理，并将絮凝后的污水输送至浓缩单元120。

在一些实施例中，初始污水在絮凝单元170中与加药管171输送的絮凝剂混合，初始污水中的悬浮微粒在絮凝剂的作用下集聚变大或形成絮团，粒子的聚沉加快，固液分离。在一些实施例中，对絮凝后的污水进行拍摄，基于所拍摄的絮凝情况，控制絮凝剂的添加量。例如，拍摄图像中絮凝情况不好，即粒子絮团少，固液分离程度不佳，则适当增加絮凝剂的投放量；反之，则适当减少用量或维持用量不变。在一些实施例中，对于所拍摄的图像，可以利用工作人员目视判断絮凝情况。在一些实施例中，可以通过图像识别模型识别图像中与对象（例如，聚集的粒子团）有关的特征，判断絮凝的程度，从而确定絮凝剂的用量。

在一些实施例中，浓缩脱水方法还包括第一出水单元130将排入其内的液体输送至排水单元180以排出；第二出水单元150将排入其内的液体输送至排水单元180以排出。在一些实施例中，液体可以在排水单元180中进一步澄清后再排出，例如，液体可以在排水单元180中静置，待固液分层后，排出上清液，并将底部沉淀再处理（例如，输入进水单元）。在一些实施例中，底部沉淀可以通过设置在排水单元180的泵输出。

应当注意的是，上述有关流程300的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对流程300进行各种修正和改变。然而，这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。

图4是根据本说明书一些实施例所示的脱水参数确定模型的结构400。以下将对本说明书实施例所涉及的脱水参数确定模型进行详细说明。需要注意的是，以下实施例仅仅用以解释本申请，并不构成对本申请的限定。

在一些实施例中，脱水参数确定模型包括多层。如图4所示，脱水参数确定模型包括第一图像处理层402和第一判断层407。

在一些实施例中，将前N个第二出水单元的出水图像401、前N个第二出水单元的出水量数据404、前N个脱水单元的压力数据405和第N+1个脱水单元的预设压力数据406输入脱水参数确定模型，可以得到第N+1个脱水单元在预设压力数据406作用下的出水量数据408。根据第N+1个脱水单元在预设压力数据406作用下的出水量数据408，确定是否将第N+1个脱水单元的预设压力数据406作为第N+1个脱水单元的压力数据来进行脱水。

在一些实施例中，处理器210可以通过将第N+1个脱水单元在预设压力数据406作用下的出水量数据408与前N个第二出水单元的出水量数据404对比，判断预设压力对应的出水量是否合适，合适则将该预设压力作为第N+1个脱水单元的挤压压力。处理器210可以通过将第N+1个脱水单元在预设压力数据406作用下的出水量数据408与预设的阈值比较，判断预设压力对应的出水量是否合适，合适则将该预设压力作为第N+1个脱水单元的挤压压力。

N可以为大于等于1的整数，可以为1、2、3…等。例如，N可以为3，即以最靠近浓缩单元120的为第1个脱水单元140，分别获取第1个、第2个和第3个脱水单元140相关的数据（如，脱水单元的压力数据、脱水单元对应的第二出水单元的出水图像和出水数据等）。

在一些实施例中，前N个第二出水单元的出水图像401、前N个第二出水单元的出水量数据404可以由第二出水单元150中的检测单元190获取。在一些实施例中，第二出水单元150中的检测单元190可以检测第二出水单元150中的液体的体积和/或悬浮物的含量，并发送给处理器210。

在一些实施例中，检测单元190可以通过获取液体体积作为出水量数据。例如，检测单元190可以通过水量传感器测得的转动轴141每转动一圈对应第二出水单元150的出水量。

在一些实施例中，处理器210可以将前N个第二出水单元的出水图像401输入第一图像处理层402，提取图像特征，即前N个第二出水单元出水图像的特征403。图像特征中可以包括与图像中的对象（例如，悬浮物）有关的特征（例如，含量等）。

在一些实施例中，第一图像处理层402可以是机器学习模型。在一具体的实施例中，第一图像处理层402可以基于卷积神经网络模型（CNN）来构建，输入前N个第二出水单元的出水图像401，输出前N个第二出水单元出水图像的特征403（例如，悬浮物含量）。仅作为示例，处理器210可以输入{X1,X2,X3}，其中，X1、X2和X3分别代表第1个、第2个和第3个脱水单元140对应的第二出水单元150的出水图像，输出出水图像特征{x1,x2,x3}，其中，x1、x2和x3分别代表第1个、第2个和第3个脱水单元140对应的第二出水单元150出水图像的特征。

在一些实施例中，前N个脱水单元的压力数据405可以由脱水单元140的挤压装置获取，并发送给处理器210。例如，压强板142上可以设置压力传感器以获取压力数据。在一些实施例中，前N个脱水单元的压力数据405可以基于机器学习模型来确定。例如，前N个脱水单元的压力数据405可以是图5中确定的初始压力。示例的，当前N个脱水单元包含第一个脱水单元时，第一脱水单元的压力数据为初始压力。又例如，前N个脱水单元的压力数据405可以是基于脱水参数确定模型确定。示例的，前N个脱水单元中，第二个脱水单元可以基于脱水参数确定模型处理第一个脱水单元的相关数据（如，第二出水单元的出水图像、第二出水单元的出水量数据、脱水单元的压力数据等）和第二个脱水单元的预设压力数据以确定第二个脱水单元的压力数据，第三个脱水单元可以基于脱水参数确定模型处理第一个和/或第二个脱水单元的相关数据和第三个脱水单元的预设压力数据以确定第三个脱水单元的压力数据，以此类推。

在一些实施例中，第N+1个脱水单元的预设压力数据406可以为出厂设置时提供的几个压力值。例如，压强板142可以预设多个挤压压力值。

在一些实施例中，处理器210可以将第一图像处理层402得到的前N个第二出水单元出水图像的特征403、前N个第二出水单元的出水量数据404、前N个脱水单元的压力数据405、第N+1个脱水单元的预设压力数据406输入第一判断层407，确定第N+1个脱水单元在预设初始压力的出水量数据408。在一些实施例中，第一判断层407可以是机器学习模型。在一具体实施例中，第一判断层407可以基于深度神经网络模型（DNN）来构建。DNN模型可以包括多个输入节点和一个输出节点。

第N个脱水单元的预设压力可以是一个，也可以是多个。在一些实施例中，每次输入模型时，只输入一个预设压力。

仅作为示例，处理器210可以将前3个第二出水单元出水图像、前3个第二出水单元的出水量数据、前3个脱水单元的压力数据以及第4个脱水单元的预设压力数据输入脱水参数确定模型。具体的，处理器210可以输入{x1,x2,x3}、{y1,y2,y3}、{z1,z2,z3,z4}；其中，x1、x2和x3分别代表第1个、第2个和第3个第二出水单元出水图像，y1、y2和y3分别代表第1个、第2个和第3个第二出水单元的出水量数据，z1、z2、z3和z4分别代表第1个、第2个和第3个脱水单元的压力数据以及第4个脱水单元的预设压力数据。处理器210可以通过脱水参数确定模型407输出z4对应的出水量t。处理器210可以通过脱水参数确定模型407输出z4对应的出水量t。在一些实施例中，处理器210可以通过将t与x1、x2和x3对比，判断预设压力对应的出水量是否合适，合适则将该预设压力作为第4个脱水单元140的挤压压力。

在一些实施例中，第一图像处理层和脱水参数确定模型可以联合训练得到。训练样本可以包括多组训练数据，每组训练数据包括：前M个样本脱水单元的样本压力数据、前M个样本脱水单元对应的样本第二出水单元的样本出水量数据和样本出水图像、以及样本预设压力数据，标签为第M个样本脱水单元在该样本预设压力数据下的样本出水量数据。M为大于等于1的整数。

例如，将前M个样本脱水单元对应的样本第二出水单元的样本出水图像输入初始第一图像处理层，将前M个样本脱水单元的样本压力数据、前M个样本脱水单元对应的样本第二出水单元的样本出水量数据和样本预设压力数据输入初始脱水参数确定模型，基于标签和初始脱水参数确定模型预测的结果构建损失函数，并同时更新初始第一图像处理层和初始脱水参数确定模型的参数，直到预设条件被满足（例如，损失函数小于阈值或收敛等），得到训练好的第一图像处理层和脱水参数确定模型。

本说明书一些实施例可以基于部分脱水单元的相关参数，通过模型预测其他单元的相关参数，例如，基于靠近浓缩单元的部分脱水单元的相关参数，预测远离浓缩单元的部分脱水单元的相关参数。这种方式无需人工进行手动调控，简化了工作流程，降低了生产成本。这种方式还可以基于脱水浓缩的过程的实时反馈，及时对设备进行调控，对生产工艺参数进行精准化控制，实现了自动化、智能化生产，提高了生产效率。

在一些实施例中，第一轮预测中，前N个脱水单元的压力数据405可以通过初始压力确定模型506来确定。

图5是根据本说明书一些实施例所示的初始压力确定模型的结构500。以下将对本说明书实施例所涉及的脱水参数确定模型进行详细说明。需要注意的是，以下实施例仅仅用以解释本申请，并不构成对本申请的限定。

在一些实施例中，初始压力确定模型包括多层。如图5所示，初始压力确定模型包括第二图像处理层502和第二判断层506。

在一些实施例中，将第一出水单元的出水图像501、第一出水单元的出水量数据504和前N个脱水单元的预设初始压力数据505输入初始压力确定模型，可以得到前N个脱水单元在预设初始压力数据505作用下的出水量数据507。根据前N个脱水单元在预设初始压力数据505作用下的出水量数据507，确定是否将前N个脱水单元在预设初始压力数据505作为前N个脱水单元的压力数据来进行脱水。

在一些实施例中，处理器210可以通过将前N个脱水单元在预设初始压力数据505作用下的出水量数据507与第一出水单元的出水量数据504对比，判断预设初始压力对应的出水量是否合适，合适则将该预设初始压力作为前N个脱水单元的挤压压力。处理器210可以通过将前N个脱水单元在预设初始压力数据505作用下的出水量数据507与预设的阈值比较，判断预设初始压力对应的出水量是否合适，合适则将该预设初始压力作为前N个脱水单元的挤压压力。

N可以为大于等于1的整数，可以为1、2、3…等。例如，N可以为3，即以最靠近浓缩单元120的为第1个脱水单元140，对于第1个、第2个和第3个脱水单元140预设初始压力数据等。

在一些实施例中，第一出水单元的出水图像501、第一出水单元的出水量数据504可以由第一出水单元130中的检测单元190获取。在一些实施例中，第一出水单元130中的检测单元190可以检测第一出水单元130中的液体的体积和/或悬浮物的含量，并发送给处理器210。

在一些实施例中，检测单元190可以通过获取液体体积作为出水量数据。例如，检测单元190可以通过水量传感器测得的转动轴141每转动一圈对应第一出水单元130的出水量。

在一些实施例中，处理器210可以将第一出水单元的出水图像501输入第二图像处理层502，提取图像特征，即第一出水单元出水图像的特征503。图像特征中可以包括与图像中的对象（例如，悬浮物）有关的特征（例如，含量等）。

在一些实施例中，第二图像处理层502可以是机器学习模型。在一具体的实施例中，第二图像处理层502可以基于卷积神经网络模型（CNN）来构建，输入第一出水单元的出水图像501，输出第一出水单元出水图像的特征503（例如，悬浮物含量等）。

在一些实施例中，前N个脱水单元的预设压力数据505可以为出厂设置时提供的几个压力值。例如，压强板142可以预设多个挤压压力值。

在一些实施例中，处理器210可以将第二图像处理层502得到的第一出水单元出水图像的特征503、第一出水单元的出水量数据504、前N个脱水单元的预设初始压力数据505输入第二判断层506，确定前N个脱水单元在预设初始压力的出水量数据507。在一些实施例中，第二判断层506可以是机器学习模型。在一具体实施例中，第二判断层506可以基于深度神经网络模型（DNN）来构建。DNN模型可以包括多个输入节点和一个输出节点。

在一些实施例中，第二图像处理层和初始压力确定模型可以联合训练得到。训练样本可以包括多组训练数据，每组训练数据包括：样本第一出水单元的样本出水量数据和样本出水图像、以及前Y个样本脱水单元对应的样本预设初始压力数据，标签为前Y个样本脱水单元在该样本预设初始压力数据下的样本出水量数据。Y为大于等于1的整数。

例如，将样本第一出水单元的样本出水图像输入初始第二图像处理层，将样本第一出水单元的样本出水量数据和前Y个样本脱水单元对应的样本预设初始压力数据输入初始初始压力确定模型，基于标签和初始初始压力确定模型预测的结果构建损失函数，并同时更新初始第二图像处理层和初始初始压力确定模型的参数，直到预设条件被满足（例如，损失函数小于阈值或收敛等），得到训练好的第二图像处理模型和初始压力确定模型。

本说明书一些实施例可以基于浓缩单元的相关参数，通过模型预测脱水单元的初始参数。这种方式无需人工进行手动调控，简化了工作流程，降低了生产成本。这种方式还可以基于浓缩过程的实时反馈，根据浓缩情况对脱水单元进行预测和调控，有效增强了浓缩脱水的效果，提高了生产效率。

在一些实施例中，处理器210还可以通过控制转动轴141的转速控制浓缩脱水过程。在一些实施例中，转动轴141的转速可以预设，例如，预设转速可以为出厂设置时提供的转速值。在一些实施例中，根据第二出水单元150的出水量可以调整转动轴141的转速。例如，处理器210可以设置出水量范围E~F，当出水量小于E，转速为a；当出水量在E~F范围内，转速为b；当出水量大于F，转速为c。

本说明书一些实施例提供的浓缩脱水一体设备可能带来的有益效果包括但不限于：(1)浓缩脱水设备一体化设计，结构更紧密，占地面积更小，固液分离效率高；(2)无需人工调控，降低了工作量，节省人力；(3)能够实现自动调控工作参数，简化操作，工艺过程控制更精确。需要说明的是，不同实施例可能产生的有益效果不同，在不同的实施例里，可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合，也可以是其他任何可能获得的有益效果。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件（当前或之后附加于本说明书中的）也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

Claims (10)

1.一种浓缩脱水一体设备，其特征在于，包括：

进水单元、浓缩单元、至少一个脱水单元、第一出水单元、至少一个第二出水单元、污泥排出单元和处理器；其中，

所述进水单元用于将初始污水输送至所述浓缩单元；

所述浓缩单元用于将所述初始污水进行浓缩，并将浓缩后的中间污水输送至所述至少一个脱水单元；

所述第一出水单元设置在所述浓缩单元下方，用于排出浓缩过程中分离的液体；

所述至少一个脱水单元与所述至少一个第二出水单元对应设置，每个所述第二出水单元分别设置在对应脱水单元下方；所述至少一个脱水单元用于挤压脱水，所述第二出水单元用于排出对应脱水单元挤压脱水过程中分离的液体；

所述污泥排出单元用于排出挤压脱水后的泥饼；

所述处理器与所述至少一个脱水单元、所述第一出水单元以及所述至少一个第二出水单元通信连接，所述处理器用于确定所述至少一个脱水单元的脱水参数，并基于所述脱水参数控制所述至少一个脱水单元；

所述脱水参数包括至少一个脱水单元的压力，所述脱水参数基于脱水参数确定模型确定，包括：所述脱水参数确定模型对前N个第二出水单元的出水图像、所述前N个第二出水单元的出水量数据、前N个脱水单元的压力数据和第N+1个脱水单元的预设压力数据进行处理，输出所述第N+1个脱水单元在所述预设压力数据作用下的出水量数据，从而确定所述第N+1个脱水单元的压力；所述脱水参数确定模型为机器学习模型。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述脱水单元包括至少一个转动轴以及压强板，所述压强板对应设置于所述至少一个转动轴上方；所述脱水参数还包括所述转动轴的转速。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一出水单元和所述第二出水单元均设置有检测单元，用于检测排出液体的体积和/或其中悬浮物的含量。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括絮凝单元，所述絮凝单元设置于所述进水单元和所述浓缩单元之间，用于将所述初始污水进行絮凝处理，并将絮凝后的污水输送至所述浓缩单元。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括排水单元，所述排水单元用于收集所述第一出水单元和所述第二出水单元的液体并排出。

6.一种浓缩脱水的方法，其特征在于，包括：

进水单元输送初始污水至浓缩单元；

所述浓缩单元对所述初始污水进行浓缩，浓缩过程中分离的液体自然流下至第一出水单元排出，浓缩处理后的污泥输送至至少一个脱水单元；

所述至少一个脱水单元对中间污泥进行挤压脱水，挤压分离的液体自然流下至与每个所述脱水单元对应设置的第二出水单元排出，挤压脱水后的泥饼通过污泥排出单元排出；

处理器确定所述至少一个脱水单元的脱水参数，并基于所述脱水参数控制所述至少一个脱水单元进行挤压脱水；

所述脱水参数包括至少一个脱水单元的压力，所述脱水参数基于脱水参数确定模型确定，包括：所述脱水参数确定模型对前N个第二出水单元的出水图像、所述前N个第二出水单元的出水量数据、前N个脱水单元的压力数据和第N+1个脱水单元的预设压力数据进行处理，输出所述第N+1个脱水单元在所述预设压力数据作用下的出水量数据，从而确定所述第N+1个脱水单元的压力；所述脱水参数确定模型为机器学习模型。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述脱水参数还包括每个所述脱水单元中转动轴的转速。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第一出水单元的检测单元检测所述第一出水单元中的液体的体积和/或悬浮物的含量，并发送给所述处理器；

所述第二出水单元中的检测单元检测所述第二出水单元中的液体的体积和/或悬浮物的含量，并发送给所述处理器。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

絮凝单元将所述初始污水进行絮凝处理，并将絮凝后的污水输送至所述浓缩单元。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第一出水单元将排入其内的液体输送至排水单元以排出；

所述第二出水单元将排入其内的液体输送至所述排水单元以排出。

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