CN115536088A - 一种基于数据分析的污水生化处理流程优化管控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水生化处理技术领域，用于解决难以对污水生化处理状态进行准确的分析，也难以对污水生化环境的影响因素进行判定分析，故难以实现污水生化处理流程的优化，也难以实现污水生化处理的高效管控的问题，尤其公开了一种基于数据分析的污水生化处理流程优化管控系统，包括服务器、数据采集单元、生化反应状态管控单元、生化环境影响管控单元、污水生化效果分析单元、预警反馈单元和显示终端；本发明，利用数据分析的方式实现了对污水生化处理状态的准确分析，通过数据逐项分析的方式，实现了对污水生化环境因素影响的准确的控制，从而在实现了对污水生化处理流程的优化处理的同时，也实现了对污水生化处理的高效管控。

Description

一种基于数据分析的污水生化处理流程优化管控系统

技术领域

本发明涉及污水生化处理技术领域，具体为一种基于数据分析的污水生化处理流程优化管控系统。

背景技术

随着生活水平的提高和城市化进程的推进，在日常生活过程中，人们生成污水排放量越来越大，如果没有做好城市生活污水处理工作，将会对人们生活环境、生态环境造成不可逆的伤害，影响人们的生活质量，基于此，对于实现污水处理流程相关内容的优化，则显得尤为重要；

污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，其工艺构成多种多样，最终实现水体的净化；

但现有的在污水生化处理阶段，难以对污水生化处理状态进行准确的分析，进而造成了无法对污水生化处理过程中出现的问题进行及时反馈、调整，也难以对污水生化环境的影响因素进行判定分析，故难以对污水生化处理流程进行优化处理，也难以实现污水生化处理的高效管控；

为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决现有的在污水生化处理阶段，难以对污水生化处理状态进行准确的分析，进而造成了无法对污水生化处理过程中出现的问题进行及时反馈、调整，也难以对污水生化环境的影响因素进行判定分析，故难以对污水生化处理流程进行优化处理，也难以实现污水生化处理的高效管控的问题，利用数据分析的方式实现了对污水生化处理状态的准确分析，并采用执行操作实现了对生化起泡过度的泡沫的有效抑制以及污水有机物的分解，通过数据逐项代入分析的方式，实现了对污水生化环境因素影响的准确的控制处理，从而在实现了对污水生化处理流程的优化处理的同时，也实现了对污水生化处理的高效管控，而提出一种基于数据分析的污水生化处理流程优化管控系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于数据分析的污水生化处理流程优化管控系统，包括服务器，服务器通信连接有数据采集单元、生化反应状态管控单元、生化环境影响管控单元、污水生化效果分析单元、预警反馈单元和显示终端；

所述数据采集单元用于采集污水生化处理过程中污水生化状态信息、环境因素影响信息以及污水水体状态信息，并将其发送至生化反应状态管控单元、生化环境影响管控单元、污水生化效果分析单元；

所述生化反应状态管控单元用于接收生化池污水生化处理过程中的污水生化状态信息，并进行生化状态管控分析处理，据此得到浅色泡沫反馈信号和深色泡沫反馈信号或有机物分解严重不完全信号和有机物分解一般不完全信号，根据生成的浅色泡沫反馈信号和深色泡沫反馈信号，分别触发喷淋水或消泡剂操作与触发增加生化池排泥操作，根据生成的有机物分解严重不完全信号和有机物分解一般不完全信号，分别触发二类降低进水负荷操作、一类降低进水负荷操作；

所述生化环境影响管控单元用于接收污水生化处理过程中环境因素影响信息，并进行生化环境影响分析处理，据此得到环境温度最佳信号、酸碱度因素最佳信号、溶解氧因素最佳信号以及环境温度异常类型判定信号、酸碱度异常类型判定信号以及溶解氧异常类型判定信号，依据各异常类型判定信号分别触发对应的操作，并将环境温度最佳信号、酸碱度因素最佳信号、溶解氧因素最佳信号发送至预警反馈单元；

所述污水生化效果分析单元用于接收生化池内初始阶段与末阶段的污水水体状态信息，并进行污水净化效果判定处理，据此得到污水优化效果优级信号、污水优化效果中级信号和污水优化效果次级信号，并将其均发送至预警反馈单元；

所述预警反馈单元用于接收各类型判定信号，并进行预警分析处理，并以文本字样描述的方式发送至显示终端进行显示说明。

进一步的，生化状态管控分析处理的具体操作步骤如下：

从生化池的内随机选取k个污水样本，并获取k个污水样本的起泡菌含量、泡沫占值和泡沫粘度，并将其分别标定为phl_k、pzb_k和pnd_k，并将其进行归一化分析，依据公式pax_k＝e1*phl_k+e2*pzb_k+e3*pnd_k，得到起泡系数，其中，e1、e2和e3分别为起泡菌含量、泡沫占值和泡沫粘度的修正因子系数，且k为正整数；

设置起泡系数的参照阈值tva1，并将起泡系数与预设的参照阈值tva1进行比较分析，当起泡系数大于等于预设的参照阈值tva1时，则生成起泡异常信号，当起泡系数小于预设的参照阈值tva1时，则生成起泡一般信号；

分别统计被标定为起泡异常信号的污水样本的个数和与标定为起泡一般信号的污水样本的个数和，并将其分别标定为sum1和sum2，分析sum1与sum2之间的数量关系；

当满足sum1≥sum2且sum2≤(k÷2)时，则生成生化起泡过度信号，而当sum1与sum2之间存在其他的数量关系时，则均生成生化起泡正常信号，其中，sum1+sum2＝k；

依据生化起泡正常信号，随机从生化池中捕捉单位区域的泡沫，获取泡沫的颜色灰度值进行污水起泡异常诊断分析处理，据此得到浅色泡沫反馈信号和深色泡沫反馈信号；

依据生化起泡过度信号，获取k个污水样本的有机物分解状态信息进行污水有机物分解状态判定分析处理，据此得到有机物分解严重不完全信号和有机物分解一般不完全信号。

进一步的，污水起泡异常诊断分析处理的具体操作步骤如下：

依据生化起泡正常信号，随机从生化池中捕捉单位区域泡沫，并获取单位区域泡沫的颜色灰度值，设置第一灰度参照区间、第二灰度参照区间，并将单位区域泡沫的颜色灰度值代入预设的第一灰度参照区间、第二灰度参照区间内进行比较分析；

当泡沫的颜色灰度值处于第一灰度参照区间时，则生成浅色泡沫反馈信号，当泡沫的颜色灰度值处于第二灰度参照区间时，则生成深色泡沫反馈信号；

当得到深色泡沫反馈信号，则生成污泥老化信号，并触发增加生化池排泥操作；

当得到浅色泡沫反馈信号，则生成洗涤剂过量信号，并触发喷淋水或消泡剂操作。

进一步的，污水有机物分解状态判定分析处理的具体操作步骤如下：

获取k个污水样本的有机物分解状态信息中的总有机碳含量和溶解氧含量，并将其分别标定为toc_k和do_k，并将其进行加和分析，依据公式fx_k＝toc_k+do_k，得到各污水样本的有机物分解系数；

设置有机物分解系数的参照阈值tva2，并将有机物分解系数与预设的参照阈值tva2进行比较分析；

当有机物分解系数大于等于预设的参照阈值tva2时，则生成有机物存在量较高信号，当有机物分解系数小于预设的参照阈值tva2时，则生成有机物存在量一般信号；

分别统计被标定为有机物存在量较高信号的污水样本的个数和与被标定为有机物存在量一般信号的污水样本的个数和，并将各个数和标定为sum3和sum4，分析sum3与sum4之间的数量关系；

当满足sum3≥sum4且sum4≤(k÷2)时，则生成有机物分解一般不完全信号，而当sum3与sum4之间存在其他的数量关系时，则均生成有机物分解严重不完全信号；

当得到有机物分解一般不完全信号，并触发一类降低进水负荷操作，执行P+级延长生化时间周期；

当得到有机物分解严重不完全信号，并触发二类降低进水负荷操作，执行P++级延长生化时间周期。

进一步的，环境影响分析处理的具体操作步骤如下：

实时获取生化池污水生化处理过程中的环境因素影响信息中的温度量值、酸碱度量值和溶解氧含量，并将其分别代入对应的预设适宜范围Fa1、Fa2、Fa3；

当温度量值处于对应的预设适宜范围Fa1之内时，则生成环境温度最佳信号；

当温度量值处于对应的预设适宜范围Fa1之外，且温度量值小于预设适宜范围Fa1的最小值时，则生成环境温度偏低信号，并据此触发调高生化池反应温度操作；

当温度量值处于对应的预设适宜范围Fa1之外，且温度量值大于预设适宜范围Fa1的最大值时，则生成环境温度偏高信号，并据此触发调低生化池反应温度操作；

当酸碱度量值处于对应的预设适宜范围Fa2之内时，则生成酸碱度因素最佳信号；

当酸碱度量值处于对应的预设适宜范围Fa2之外，且酸碱度量值小于预设适宜范围Fa2的最小值时，则生成环境酸碱度偏低信号，并据此触发加大生化池反应酸碱度操作；

当酸碱度量值处于对应的预设适宜范围Fa2之外，且酸碱度量值大于预设适宜范围Fa2的最大值时，则生成环境酸碱度偏高信号，并据此触发降低生化池反应酸碱度操作；

当溶解氧含量处于对应的预设适宜范围Fa3之内时，则生成溶解氧因素最佳信号；

当溶解氧含量处于对应的预设适宜范围Fa3之外，且溶解氧含量小于预设适宜范围Fa3的最小值时，则生成环境溶解氧偏低信号，并据此触发加大生化池反应溶解氧操作；

当溶解氧含量处于对应的预设适宜范围Fa3之外，且溶解氧含量大于预设适宜范围Fa3的最大值时，则生成环境溶解氧偏高信号，并据此触发降低生化池反应溶解氧操作。

进一步的，污水净化效果判定处理的具体操作步骤如下：

实时获取生化池初始阶段与末阶段污水水体状态信息中的溶解氧含量、化学需氧量、生化需氧量和总需氧量，并将其分别标定为do_p、cod_p、bod_p和tod_p，其中，p＝{1，2}，并将其进行公式化分析，依据公式

得到各阶段水体污染系数，其中，g1、g2、g3和g4分别为溶解氧含量、化学需氧量、生化需氧量和总需氧量的权重因子系数，且g1、g2、g3和g4均为大于0的自然数；

将初始阶段得到的水体污染系数与末阶段得到的水体污染系数进行作差分析，依据公式cz＝wrx₂-wrx₁，得到优化污染差值；

设置优化污染差值的优化参照区间Qu，并将优化污染差值代入预设的优化参照区间Qu内进行比较分析；

当优化污染差值大于预设的优化参照区间Qu的最大值时，则生成污水优化效果优级信号，当优化污染差值处于预设的优化参照区间Qu之内时，则生成污水优化效果中级信号，当优化污染差值小于预设的优化参照区间Qu的最小值时，则生成污水优化效果次级信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明，利用归一化分析、参照阈值的设置以及统计求和比较的方式，实现了对生化阶段生化池内泡沫起泡程度的明确判定分析，并以此为基础，通过数据化的分析以及触发管控操作的方式，从而在实现了对生化起泡过度的泡沫的有效抑制处理的同时，也改善了污水中有机物的分解，实现了对污水生化处理状态的准确分析，实现了对污水生化处理问题的及时反馈、调整；

(2)本发明，通过将温度量值、酸碱度量值和溶解氧含量分别代入对应的预设适宜范围内进行比较分析，利用环境因素逐项代入分析以及信号输出的方式，实现了对污水生化环境因素影响进行了准确的控制处理；

(3)本发明，利用符号化的标定、公式化的分析以及参照区间的比对分析，从而实现了对污水生化效果的明确的判定分析，并采用文本字样描述的方式实现了污水净化效果的预警分析，从而在实现了对污水生化处理流程的优化处理的同时，也实现了对污水生化处理的高效管控。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1为本发明的系统总框图；

图2为本发明的生化状态管控分析处理的流程框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种基于数据分析的污水生化处理流程优化管控系统，包括服务器，服务器通信连接有数据采集单元、生化反应状态管控单元、生化环境影响管控单元、污水生化效果分析单元、预警反馈单元和显示终端；

通过数据采集单元采集到污水生化处理过程中污水生化状态信息，并通过服务器将其发送至生化反应状态管控单元；

如图2所示，当生化反应状态管控单元接收到生化池污水生化处理过程中的污水生化状态信息时，并据此进行生化状态管控分析处理，具体的操作过程如下：

从生化池的内随机选取k个污水样本，并获取k个污水样本的起泡菌含量、泡沫占值和泡沫粘度，并将其分别标定为phl_k、pzb_k和pnd_k，并将其进行归一化分析，依据公式pax_k＝e1*phl_k+e2*pzb_k+e3*pnd_k，得到起泡系数，其中，e1、e2和e3分别为起泡菌含量、泡沫占值和泡沫粘度的修正因子系数，且k为正整数，其中，修正因子系数用于修正各项参数在公式计算过程中出现的偏差，从而使得计算更加准确的参数数据；

需要说明的是，起泡菌含量指的是单位体积的污水中含有的起泡菌含量多少的数据量值，泡沫占值指的是生化池内生成的泡沫的面积占总面积比值大小的数据量值，当起泡菌含量、泡沫占值和泡沫粘度的表现数值越大时，则越说明生化池内的生成的泡沫越多，进而则越说明污水起泡的程度越严重；

设置起泡系数的参照阈值tva1，并将起泡系数与预设的参照阈值tva1进行比较分析，当起泡系数大于等于预设的参照阈值tva1时，则生成起泡异常信号，当起泡系数小于预设的参照阈值tva1时，则生成起泡一般信号；

分别统计被标定为起泡异常信号的污水样本的个数和与标定为起泡一般信号的污水样本的个数和，并将其分别标定为sum1和sum2，分析sum1与sum2之间的数量关系；

当满足sum1≥sum2且sum2≤(k÷2)时，则生成生化起泡过度信号，而当sum1与sum2之间存在其他的数量关系时，则均生成生化起泡正常信号，其中，sum1+sum2＝k；

依据生化起泡正常信号，随机从生化池中捕捉单位区域的泡沫，获取泡沫的颜色灰度值进行污水起泡异常诊断分析处理，具体的操作过程如下：

获取单位区域泡沫的颜色灰度值，并设置颜色灰度值的第一灰度参照区间、第二灰度参照区间，并将单位区域泡沫的颜色灰度值代入预设的第一灰度参照区间、第二灰度参照区间内进行比较分析，需要说明的是，当泡沫的颜色灰度值的表现数值越大时，则反映泡沫所显示的颜色越浅，反之，而泡沫的颜色灰度值的表现数值越小时，则说明泡沫所显示的颜色越深，且第一灰度参照区间用于表示参照泡沫显示颜色浅的区间，第二灰度参照区间用于表示参照泡沫显示颜色深的区间；

当泡沫的颜色灰度值处于第一灰度参照区间时，则生成浅色泡沫反馈信号，当泡沫的颜色灰度值处于第二灰度参照区间时，则生成深色泡沫反馈信号；

当得到深色泡沫反馈信号，则生成污泥老化信号，并触发增加生化池排泥操作；

当得到浅色泡沫反馈信号，则生成洗涤剂过量信号，并触发喷淋水或消泡剂操作；

依据生化起泡过度信号，获取k个污水样本的有机物分解状态信息进行污水有机物分解状态判定分析处理，具体的操作过程如下：

获取k个污水样本的有机物分解状态信息中的总有机碳含量和溶解氧含量，并将其分别标定为toc_k和do_k，并将其进行加和分析，依据公式fx_k＝toc_k+do_k，得到各污水样本的有机物分解系数；

设置有机物分解系数的参照阈值tva2，并将有机物分解系数与预设的参照阈值tva2进行比较分析；

当有机物分解系数大于等于预设的参照阈值tva2时，则生成有机物存在量较高信号，当有机物分解系数小于预设的参照阈值tva2时，则生成有机物存在量一般信号；

分别统计被标定为有机物存在量较高信号的污水样本的个数和与被标定为有机物存在量一般信号的污水样本的个数和，并将各个数和标定为sum3和sum4，分析sum3与sum4之间的数量关系；

当满足sum3≥sum4且sum4≤(k÷2)时，则生成有机物分解一般不完全信号，而当sum3与sum4之间存在其他的数量关系时，则均生成有机物分解严重不完全信号；

当得到有机物分解一般不完全信号，并触发一类降低进水负荷操作，执行P+级延长生化时间周期；

当得到有机物分解严重不完全信号，并触发二类降低进水负荷操作，执行P++级延长生化时间周期；

利用数据采集单元采集污水生化处理过程中环境因素影响信息，并将其发送至生化环境影响管控单元；

当生化环境影响管控单元接收到污水生化处理过程中环境因素影响信息时，并据此进行生化环境影响分析处理，具体的操作过程如下：

实时获取生化池污水生化处理过程中的环境因素影响信息中的温度量值、酸碱度量值和溶解氧含量，并将其分别代入对应的预设适宜范围Fa1、Fa2、Fa3；

当温度量值处于对应的预设适宜范围Fa1之内时，则生成环境温度最佳信号；

当温度量值处于对应的预设适宜范围Fa1之外，且温度量值小于预设适宜范围Fa1的最小值时，则生成环境温度偏低信号，并据此触发调高生化池反应温度操作；

当温度量值处于对应的预设适宜范围Fa1之外，且温度量值大于预设适宜范围Fa1的最大值时，则生成环境温度偏高信号，并据此触发调低生化池反应温度操作；

当酸碱度量值处于对应的预设适宜范围Fa2之内时，则生成酸碱度因素最佳信号；

当酸碱度量值处于对应的预设适宜范围Fa2之外，且酸碱度量值小于预设适宜范围Fa2的最小值时，则生成环境酸碱度偏低信号，并据此触发加大生化池反应酸碱度操作；

当酸碱度量值处于对应的预设适宜范围Fa2之外，且酸碱度量值大于预设适宜范围Fa2的最大值时，则生成环境酸碱度偏高信号，并据此触发降低生化池反应酸碱度操作；

当溶解氧含量处于对应的预设适宜范围Fa3之内时，则生成溶解氧因素最佳信号；

当溶解氧含量处于对应的预设适宜范围Fa3之外，且溶解氧含量小于预设适宜范围Fa3的最小值时，则生成环境溶解氧偏低信号，并据此触发加大生化池反应溶解氧操作；

当溶解氧含量处于对应的预设适宜范围Fa3之外，且溶解氧含量大于预设适宜范围Fa3的最大值时，则生成环境溶解氧偏高信号，并据此触发降低生化池反应溶解氧操作；

并将环境温度最佳信号、酸碱度因素最佳信号、溶解氧因素最佳信号发送至预警反馈单元进行预警分析处理，具体的：

当接收到环境温度最佳信号、酸碱度因素最佳信号、溶解氧因素最佳信号时，并分别以“当前生化池的环境温度较为适宜，无需进行任何修正操作”、“当前生化池的环境酸碱度较为适宜，无需进行任何修正操作”、“当前生化池的溶解氧含量较为适宜，无需进行任何修正操作”文本字样描述的方式发送至显示终端进行显示说明；

通过数据采集单元采集污水生化处理过程中污水水体状态信息，并将其发送至污水生化效果分析单元；

当污水生化效果分析单元接收到生化池内初始阶段与末阶段的污水水体状态信息时，并据此进行污水净化效果判定处理，具体的操作过程如下：

实时获取生化池初始阶段与末阶段污水水体状态信息中的溶解氧含量、化学需氧量、生化需氧量和总需氧量，并将其分别标定为do_p、cod_p、bod_p和tod_p，其中，p＝{1，2}，并将其进行公式化分析，依据公式

得到各阶段水体污染系数，其中，g1、g2、g3和g4分别为溶解氧含量、化学需氧量、生化需氧量和总需氧量的权重因子系数，且g1、g2、g3和g4均为大于0的自然数，权重因子系数用于均衡各项数据在公式计算中的占比权重，从而促进计算结果的准确性；

需要说明的是，p＝1表示生化池的初始阶段，p＝2表示生化池末阶段；

还需说明的是，当溶解氧含量的表现数值越小时，则越说明水体污染越严重，而当化学需氧量、生化需氧量和总需氧量的表现数值越大时，则越说明水体水质差，水体污染程度越严重；

将初始阶段得到的水体污染系数与末阶段得到的水体污染系数进行作差分析，依据公式cz＝wrx₂-wrx₁，得到优化污染差值；

设置优化污染差值的优化参照区间Qu，并将优化污染差值代入预设的优化参照区间Qu内进行比较分析；

当优化污染差值大于预设的优化参照区间Qu的最大值时，则生成污水优化效果优级信号，当优化污染差值处于预设的优化参照区间Qu之内时，则生成污水优化效果中级信号，当优化污染差值小于预设的优化参照区间Qu的最小值时，则生成污水优化效果次级信号；

并将生成的污水优化效果优级信号、污水优化效果中级信号和污水优化效果次级信号均发送至预警反馈单元进行预警分析处理，具体的：

当接收到污水优化效果优级信号时，并以“污水生化处理的效果较为显著”文本字样描述的方式发送至显示终端进行显示说明；

当接收到污水优化效果中级信号时，并以“污水生化处理的效果未达到显著状态，且为一般优化状态”文本字样描述的方式发送至显示终端进行显示说明；

当接收到污水优化效果次级信号时，并以“污水生化处理的效果未达到显著状态，且为不合格优化状态，需要延长生化周期”文本字样描述的方式发送至显示终端进行显示说明。

本发明在使用时，通过捕捉污水生化处理过程中污水生化状态信息，并进行生化状态管控分析处理，先利用归一化分析、参照阈值的设置以及统计求和比较的方式，实现了对生化阶段生化池内泡沫起泡程度的明确判定分析；

并以输出的生化起泡正常信号为基础，通过分类分析、数据比对输出以及触发管控操作的方式，实现了对生化池内生化起泡过度的泡沫的有效抑制处理，从而更进一步优化了污水生化处理的流程，实现了污水生化的高效性；

再以输出的生化起泡过度信号为基础，通过数据加和分析、数值比对分析的方式，实现了对污水中有机物分解情况进行了明确的判定分析，并以此为基础，用过触发不同等级的降低进水负荷操作的来优化污水中有机物的分解，从而又进一步实现了对污水生化处理流程的优化管控；

通过获取污水生化处理过程中环境因素影响信息，并进行生化环境影响分析处理，通过将温度量值、酸碱度量值和溶解氧含量分别代入对应的预设适宜范围内进行比较分析，利用环境因素逐项代入分析以及信号输出的方式，实现了对污水生化环境因素影响进行了准确的控制处理；

通过对生化池内初始阶段与末阶段的污水水体状态信息进行污水净化效果判定处理，利用符号化的标定、公式化的分析以及参照区间的比对分析，从而实现了对污水生化效果的明确的判定分析，并采用文本字样描述的方式实现了污水净化效果的预警分析，从而在实现了对污水生化处理流程的优化处理的同时，也实现了对污水生化处理的高效管控。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种基于数据分析的污水生化处理流程优化管控系统，其特征在于，包括服务器、数据采集单元、生化反应状态管控单元、生化环境影响管控单元、污水生化效果分析单元、预警反馈单元和显示终端；

所述数据采集单元用于采集污水生化处理过程中污水生化状态信息、环境因素影响信息以及污水水体状态信息，并将其发送至生化反应状态管控单元、生化环境影响管控单元、污水生化效果分析单元；

所述生化反应状态管控单元用于接收生化池污水生化处理过程中的污水生化状态信息，并进行生化状态管控分析处理，据此得到浅色泡沫反馈信号和深色泡沫反馈信号或有机物分解严重不完全信号和有机物分解一般不完全信号，根据生成的浅色泡沫反馈信号和深色泡沫反馈信号，分别触发喷淋水或消泡剂操作与触发增加生化池排泥操作，根据生成的有机物分解严重不完全信号和有机物分解一般不完全信号，分别触发二类降低进水负荷操作、一类降低进水负荷操作；

所述生化环境影响管控单元用于接收污水生化处理过程中环境因素影响信息，并进行生化环境影响分析处理，据此得到环境温度最佳信号、酸碱度因素最佳信号、溶解氧因素最佳信号以及环境温度异常类型判定信号、酸碱度异常类型判定信号以及溶解氧异常类型判定信号，依据各异常类型判定信号分别触发对应的操作，并将环境温度最佳信号、酸碱度因素最佳信号、溶解氧因素最佳信号发送至预警反馈单元；

所述污水生化效果分析单元用于接收生化池内初始阶段与末阶段的污水水体状态信息，并进行污水净化效果判定处理，据此得到污水优化效果优级信号、污水优化效果中级信号和污水优化效果次级信号，并将其均发送至预警反馈单元；

所述预警反馈单元用于接收各类型判定信号，并进行预警分析处理，并以文本字样描述的方式发送至显示终端进行显示说明。

2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的污水生化处理流程优化管控系统，其特征在于，生化状态管控分析处理的具体操作步骤如下：

从生化池的内随机选取k个污水样本，并获取k个污水样本的起泡菌含量、泡沫占值和泡沫粘度，并将其进行归一化分析，得到起泡系数；

设置起泡系数的参照阈值tva1，并将起泡系数与预设的参照阈值tva1进行比较分析，当起泡系数大于等于预设的参照阈值tva1时，则生成起泡异常信号，当起泡系数小于预设的参照阈值tva1时，则生成起泡一般信号；

分别统计被标定为起泡异常信号的污水样本的个数和与标定为起泡一般信号的污水样本的个数和，并将其分别标定为sum1和sum2，分析sum1与sum2之间的数量关系；

当满足sum1≥sum2且sum2≤(k÷2)时，则生成生化起泡过度信号，而当sum1与sum2之间存在其他的数量关系时，则均生成生化起泡正常信号，其中，sum1+sum2＝k；

依据生化起泡正常信号，随机从生化池中捕捉单位区域的泡沫，获取泡沫的颜色灰度值进行污水起泡异常诊断分析处理，据此得到浅色泡沫反馈信号和深色泡沫反馈信号；

依据生化起泡过度信号，获取k个污水样本的有机物分解状态信息进行污水有机物分解状态判定分析处理，据此得到有机物分解严重不完全信号和有机物分解一般不完全信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的污水生化处理流程优化管控系统，其特征在于，污水起泡异常诊断分析处理的具体操作步骤如下：

依据生化起泡正常信号，随机从生化池中捕捉单位区域泡沫，并获取单位区域泡沫的颜色灰度值，设置第一灰度参照区间、第二灰度参照区间，并将单位区域泡沫的颜色灰度值代入预设的第一灰度参照区间、第二灰度参照区间内进行比较分析；

当泡沫的颜色灰度值处于第一灰度参照区间时，则生成浅色泡沫反馈信号，当泡沫的颜色灰度值处于第二灰度参照区间时，则生成深色泡沫反馈信号；

当得到深色泡沫反馈信号，则生成污泥老化信号，并触发增加生化池排泥操作；

当得到浅色泡沫反馈信号，则生成洗涤剂过量信号，并触发喷淋水或消泡剂操作。

4.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的污水生化处理流程优化管控系统，其特征在于，污水有机物分解状态判定分析处理的具体操作步骤如下：

获取k个污水样本的有机物分解状态信息中的总有机碳含量和溶解氧含量，并将其进行加和分析，得到各污水样本的有机物分解系数；

设置有机物分解系数的参照阈值tva2，并将有机物分解系数与预设的参照阈值tva2进行比较分析；

当有机物分解系数大于等于预设的参照阈值tva2时，则生成有机物存在量较高信号，当有机物分解系数小于预设的参照阈值tva2时，则生成有机物存在量一般信号；

分别统计被标定为有机物存在量较高信号的污水样本的个数和与被标定为有机物存在量一般信号的污水样本的个数和，并将各个数和标定为sum3和sum4，分析sum3与sum4之间的数量关系；

当满足sum3≥sum4且sum4≤(k÷2)时，则生成有机物分解一般不完全信号，而当sum3与sum4之间存在其他的数量关系时，则均生成有机物分解严重不完全信号；

当得到有机物分解一般不完全信号，并触发一类降低进水负荷操作，执行P+级延长生化时间周期；

当得到有机物分解严重不完全信号，并触发二类降低进水负荷操作，执行P++级延长生化时间周期。

5.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的污水生化处理流程优化管控系统，其特征在于，环境影响分析处理的具体操作步骤如下：

实时获取生化池污水生化处理过程中的环境因素影响信息中的温度量值、酸碱度量值和溶解氧含量，并将其分别代入对应的预设适宜范围Fa1、Fa2、Fa3；

当温度量值处于对应的预设适宜范围Fa1之内时，则生成环境温度最佳信号；

当温度量值处于对应的预设适宜范围Fa1之外，且温度量值小于预设适宜范围Fa1的最小值时，则生成环境温度偏低信号，并据此触发调高生化池反应温度操作；

当温度量值处于对应的预设适宜范围Fa1之外，且温度量值大于预设适宜范围Fa1的最大值时，则生成环境温度偏高信号，并据此触发调低生化池反应温度操作；

当酸碱度量值处于对应的预设适宜范围Fa2之内时，则生成酸碱度因素最佳信号；

当酸碱度量值处于对应的预设适宜范围Fa2之外，且酸碱度量值小于预设适宜范围Fa2的最小值时，则生成环境酸碱度偏低信号，并据此触发加大生化池反应酸碱度操作；

当酸碱度量值处于对应的预设适宜范围Fa2之外，且酸碱度量值大于预设适宜范围Fa2的最大值时，则生成环境酸碱度偏高信号，并据此触发降低生化池反应酸碱度操作；

当溶解氧含量处于对应的预设适宜范围Fa3之内时，则生成溶解氧因素最佳信号；

当溶解氧含量处于对应的预设适宜范围Fa3之外，且溶解氧含量小于预设适宜范围Fa3的最小值时，则生成环境溶解氧偏低信号，并据此触发加大生化池反应溶解氧操作；

当溶解氧含量处于对应的预设适宜范围Fa3之外，且溶解氧含量大于预设适宜范围Fa3的最大值时，则生成环境溶解氧偏高信号，并据此触发降低生化池反应溶解氧操作。

6.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的污水生化处理流程优化管控系统，其特征在于，污水净化效果判定处理的具体操作步骤如下：

实时获取生化池初始阶段与末阶段污水水体状态信息中的溶解氧含量、化学需氧量、生化需氧量和总需氧量，并将其进行公式化分析，得到各阶段水体污染系数；

将初始阶段得到的水体污染系数与末阶段得到的水体污染系数进行作差分析，得到优化污染差值；

设置优化污染差值的优化参照区间Qu，并将优化污染差值代入预设的优化参照区间Qu内进行比较分析；

当优化污染差值大于预设的优化参照区间Qu的最大值时，则生成污水优化效果优级信号，当优化污染差值处于预设的优化参照区间Qu之内时，则生成污水优化效果中级信号，当优化污染差值小于预设的优化参照区间Qu的最小值时，则生成污水优化效果次级信号。

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