CN114409192A - 一种智能污水处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种智能污水处理系统及方法，包括系统传感器、水质分析仪、数据分析模块和工况调节模块，通过系统传感器和水质分析仪采集污水数据，并将污水数据传输至数据分析模块，通过数据分析模块根据污水数据进行运算，确定水质和工况范围，通过电动控制阀、变频器等方式实现各类工艺设备工况的自动化智能调节，在进行污水处理前，可以选择和匹配各类型的水质，并且可以通过预设和编辑各类水质进出水指标的要求和排放标准，系统自动实现工况调节，实现最优的设备运行工况。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种智能污水处理系统及方法。
背景技术
现有污水处理系统的运行控制方式主要分为手动和自动两种。其中自动控制基本均为继电器控制或PLC编程控制。污水处理过程中因为水量变化、温度变化、活性污泥浓度变化、PH值变化、悬浮物变化、污泥沉降性能变化、溶氧变化、出水水质指标变化等各种因素指标的变化需要专业的工艺工程师根据理论结合经验进行人为判断并调整污水处理工艺中的进水量、PH值、曝气量、加药量、混合液回流比、污泥回流比等各项参数，并通过出水水质在线分析系统或人工取样进行分析。
现有的污水处理系统无法根据不同类型的水质调节设备运行工况，水质变化时无法匹配不同的排放标准。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能污水处理系统及方法，旨在解决现有技术中污水处理系统无法根据不同类型的水质调节设备运行工况，水质变化时无法匹配不同的排放标准的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种智能污水处理系统，包括系统传感器、水质分析仪、数据分析模块和工况调节模块，所述系统传感器和所述水质分析仪均与所述数据分析模块连接，所述数据分析模块与所述工况调节模块连接；
所述系统传感器和所述水质分析仪用于采集污水数据，并将污水数据传输至所述数据分析模块；
所述数据分析模块根据所述污水数据进行运算，确定水质和工况范围；
所述工况调节模块根据水质和工况范围，调节工艺设备。
通过所述系统传感器、所述水质分析仪、所述数据分析模块和所述工况调节模块，选择和匹配各类型的水质，并且可以通过预设和编辑各类水质进出水指标的要求和排放标准，系统自动实现工况调节，实现最优的设备运行工况。
其中，所述系统传感器包括流量传感器、PH传感器、温度传感器、溶氧传感器、氧化还原电位传感器、污泥界面传感器和电流传感器。
通过所述系统传感器采集污水处理池、调节池、过滤池和清水池内的污水数据。
其中，所述水质分析仪包括COD在线分析仪、氨氮在线分析仪、总磷在线分析仪、总氮在线分析仪和SS在线检测仪。
通过所述水质分析仪实时监控污水中的化学性质。
其中，所述工况调节模块包括温度调控组件和水质调控组件，所述温度调控组件和所述水质调控组件均与所述数据分析模块连接；
所述温度调控组件根据污水数据调节污水的温度；
所述水质调控组件根据污水数据调节污水的水质。
通过所述温度调控组件和所述水质调控组件实时调节污水的温度和水质，提高污水处理效率，并减少处理成本。
其中，所述温度调控组件包括遮阳板、转动杆、转动板、固定架、驱动气缸和圆形块，所述固定架设置于污水处理池的上方，所述转动杆与所述固定架转动连接，所述遮阳板和所述转动板均与所述转动杆固定连接，并位于所述转动杆的相对两侧，所述驱动气缸设置于所述固定架的上方，所述圆形块与所述驱动气缸的输出端活动连接，并位于所述转动板的一侧，所述污水处理池包括生化池和沉淀池。
在污水温度较高时，所述驱动气缸推动所述圆形块，推动所述转动板，所述转动板和所述转动杆同时转动，打开所述遮阳板，使得所述污水池不受阳光直射，从而降低污水的温度。
其中，所述温度调控组件还包括地下水箱和出水管，所述地下水箱设置于所述污水处理池的下方，所述出水管与所述地下水箱连通，并通过提升泵与所述污水处理池连通。
通过所述地下水箱用于存储冷却水，通过地下保持冷却水的温度，提升泵将冷却水送入所述污水处理池，从而降低污水的温度。
其中，所述温度调节调控组件还包括回水管，所述回水管的两端分别与清水池和地下水箱连通。
污水完成处理后被输送至清水箱，通过所述回水管将溢出的水回收至所述地下水箱内。
本发明还提供一种智能污水处理方法，采用上述所述的智能污水处理系统，包括如下步骤：
通过所述系统传感器和所述水质分析仪采集污水数据，并将污水数据传输至所述数据分析模块；
通过所述数据分析模块根据所述污水数据进行运算，确定水质和工况范围；
所述工况调节模块根据水质和工况范围，通过电动控制阀和变频器管理工艺设备，实现最优的设备运行工况。
本发明的一种智能污水处理系统及方法，通过所述系统传感器和所述水质分析仪采集污水数据，并将污水数据传输至所述数据分析模块，通过所述数据分析模块根据所述污水数据进行运算，确定水质和工况范围，通过电动控制阀、变频器等方式实现各类工艺设备工况的自动化智能调节，在进行污水处理前，可以选择和匹配各类型的水质，并且可以通过预设和编辑各类水质进出水指标的要求和排放标准，系统自动实现工况调节，实现最优的设备运行工况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种智能污水处理系统的工艺设备的结构示意图。
图2是本发明提供的一种智能污水处理系统的原理框图。
图3是本发明提供的遮阳板打开后的剖视图。
图4是本发明提供的遮阳板关闭后的剖视图。
图5是本发明提供的一种智能污水处理方法的步骤流程图。
1-系统传感器、2-水质分析仪、3-数据分析模块、4-工况调节模块、5-温度调控组件、6-水质调控组件、7-遮阳板、8-转动杆、9-转动板、10-固定架、11-驱动气缸、12-圆形块、13-地下水箱、14-出水管、15-回水管、16-热水箱、17-热水管道、18-发热电阻、19-太阳能电池板、20-污水处理池、21-蓄电池。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图4，本发明提供一种智能污水处理系统，包括系统传感器1、水质分析仪2、数据分析模块3和工况调节模块4，所述系统传感器1和所述水质分析仪2均与所述数据分析模块3连接，所述数据分析模块3与所述工况调节模块4连接；所述系统传感器1和所述水质分析仪2用于采集污水数据，并将污水数据传输至所述数据分析模块3；所述数据分析模块3根据所述污水数据进行运算，确定水质和工况范围；所述工况调节模块4根据水质和工况范围，调节工艺设备；所述系统传感器1包括流量传感器、PH传感器、温度传感器、溶氧传感器、氧化还原电位传感器、污泥界面传感器和电流传感器；所述水质分析仪2包括COD在线分析仪、氨氮在线分析仪、总磷在线分析仪、总氮在线分析仪和SS在线检测仪。
在本实施方式中，数据分析系统包括：数据采集系统、云组态系统(水质及工况范围设定)、云计算系统(数据运算)、PLC控制系统(根据采集的数据及预设的调节程序，反馈至各工艺设备，通过电动控制阀、变频器等方式实现各类工艺设备工况的自动化智能调节)；可以选择和匹配各类型的水质，并且可以通过预设和编辑各类水质进出水指标的要求和排放标准，系统自动实现工况调节，实现最优的设备运行工况。
进一步的，所述工况调节模块4包括温度调控组件5和水质调控组件6，所述温度调控组件5和所述水质调控组件6均与所述数据分析模块3连接；所述温度调控组件5根据污水数据调节污水的温度；所述水质调控组件6根据污水数据调节污水的水质；所述温度调控组件5包括遮阳板7、转动杆8、转动板9、固定架10、驱动气缸11和圆形块12，所述固定架10设置于污水处理池20的上方，所述转动杆8与所述固定架10转动连接，所述遮阳板7和所述转动板9均与所述转动杆8固定连接，并位于所述转动杆8的相对两侧，所述驱动气缸11设置于所述固定架10的上方，所述圆形块12与所述驱动气缸11的输出端活动连接，并位于所述转动板9的一侧，所述污水处理池20包括生化池和沉淀池；所述温度调控组件5还包括地下水箱13和出水管14，所述地下水箱13设置于所述污水处理池20的下方，所述出水管14与所述地下水箱13连通，并通过提升泵与所述污水处理池20连通；所述温度调节调控组件还包括回水管15，所述回水管15的两端分别与清水池和地下水箱13连通。
在本实施方式中，污水处理系统的工艺设备包括栅格渠、调节池、生化池、沉淀池、过滤池和清水池，通过提升泵进行污水的转移，通过鼓风机提供空气和溶解氧，通过所述温度调控组件5和所述水质调控组件6实时调节污水的温度和水质，提高污水处理效率，并减少处理成本，在污水温度较高时，所述驱动气缸11推动所述圆形块12，推动所述转动板9，所述转动板9和所述转动杆8同时转动，打开所述遮阳板7，使得所述污水池不受阳光直射，从而降低污水的温度，适应于阳光强度高的白天；通过所述地下水箱13用于存储冷却水，通过地下保持冷却水的温度，提升泵将冷却水送入所述污水处理池20，从而降低污水的温度，适应于夜晚调节温度；污水完成处理后被输送至清水箱，通过所述回水管15将溢出的水回收至所述地下水箱13内。
进一步的，所述温度调控组件5还包括热水箱16和热水管道17，所述热水管道17的一端与所述污水处理池20连通，所述热水管道17的另一端与所述热水箱16连通。
在本实施方式中，通过所述热水箱16存储热水，当所述污水处理池20内的污水温度较低时，通过所述热水管道17导入所述污水处理池20，从而提高所述污水处理池20的内部。
进一步的，所述热水箱16的内部设置有发热电阻18，所述热水箱16的顶端设置有蓄电池21，所述蓄电池21与所述发热电阻18电性连接。
在本实施方式中，通过所述发热电阻18对所述热水箱16加热，控制所述热水箱16内的温度，从而调控所述污水处理池20内的温度。
进一步的，所述遮阳板7的顶端设置有太阳能电池板19，所述太阳能电池板19与所述蓄电池21电性连接。
在本实施方式中，通过所述太阳能电池板19进行发电，并将电能存储至所述蓄电池21，为所述发热电阻18供能。
请参阅图5，本发明还提供一种智能污水处理方法，采用上述所述的智能污水处理系统，包括如下步骤：
S1：通过所述系统传感器1和所述水质分析仪2采集污水数据，并将污水数据传输至所述数据分析模块3；
S2：通过所述数据分析模块3根据所述污水数据进行运算，确定水质和工况范围；
S3：所述工况调节模块4根据水质和工况范围，通过电动控制阀和变频器管理工艺设备，实现最优的设备运行工况。
在本实施方式中，通过所述系统传感器1和所述水质分析仪2采集污水数据，并将污水数据传输至所述数据分析模块3，通过所述数据分析模块3根据所述污水数据进行运算，确定水质和工况范围，通过电动控制阀、变频器等方式实现各类工艺设备工况的自动化智能调节，在进行污水处理前，可以选择和匹配各类型的水质，并且可以通过预设和编辑各类水质进出水指标的要求和排放标准，系统自动实现工况调节，实现最优的设备运行工况
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种智能污水处理系统，其特征在于，
包括系统传感器、水质分析仪、数据分析模块和工况调节模块，所述系统传感器和所述水质分析仪均与所述数据分析模块连接，所述数据分析模块与所述工况调节模块连接；
所述系统传感器和所述水质分析仪用于采集污水数据，并将污水数据传输至所述数据分析模块；
所述数据分析模块根据所述污水数据进行运算，确定水质和工况范围；
所述工况调节模块根据水质和工况范围，调节工艺设备。
2.如权利要求1所述的一种智能污水处理系统，其特征在于，
所述系统传感器包括流量传感器、PH传感器、温度传感器、溶氧传感器、氧化还原电位传感器、污泥界面传感器和电流传感器。
3.如权利要求2所述的一种智能污水处理系统，其特征在于，
所述水质分析仪包括COD在线分析仪、氨氮在线分析仪、总磷在线分析仪、总氮在线分析仪和SS在线检测仪。
4.如权利要求3所述的一种智能污水处理系统，其特征在于，
所述工况调节模块包括温度调控组件和水质调控组件，所述温度调控组件和所述水质调控组件均与所述数据分析模块连接；
所述温度调控组件根据污水数据调节污水的温度；
所述水质调控组件根据污水数据调节污水的水质。
5.如权利要求4所述的一种智能污水处理系统，其特征在于，
所述温度调控组件包括遮阳板、转动杆、转动板、固定架、驱动气缸和圆形块，所述固定架设置于污水处理池的上方，所述转动杆与所述固定架转动连接，所述遮阳板和所述转动板均与所述转动杆固定连接，并位于所述转动杆的相对两侧，所述驱动气缸设置于所述固定架的上方，所述圆形块与所述驱动气缸的输出端活动连接，并位于所述转动板的一侧，所述污水处理池包括生化池和沉淀池。
6.如权利要求5所述的一种智能污水处理系统，其特征在于，
所述温度调控组件还包括地下水箱和出水管，所述地下水箱设置于所述污水处理池的下方，所述出水管与所述地下水箱连通，并通过提升泵与所述污水处理池连通。
7.如权利要求6所述的一种智能污水处理系统，其特征在于，
所述温度调节调控组件还包括回水管，所述回水管的两端分别与清水池和地下水箱连通。
8.一种智能污水处理方法，采用如权利要求7所述的智能污水处理系统，其特征在于，包括如下步骤：
通过所述系统传感器和所述水质分析仪采集污水数据，并将污水数据传输至所述数据分析模块；
通过所述数据分析模块根据所述污水数据进行运算，确定水质和工况范围；
所述工况调节模块根据水质和工况范围，通过电动控制阀和变频器管理工艺设备，实现最优的设备运行工况。
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