CN117049746A - 一种乳化液废水处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本说明书实施例提供一种乳化液废水处理系统及方法，该系统包括：过滤系统、反应池、物料添加装置、图像采集装置、气浮装置以及处理器，处理器被配置为：基于反应池中过滤后的乳化液废水的成分数据，确定破乳剂使用方案；控制物料添加装置按照破乳剂使用方案，对过滤后的乳化液废水执行破乳操作；基于图像采集装置采集的目标图像，确定目标絮凝剂使用方案；控制物料添加装置按照目标絮凝剂使用方案，对执行破乳操作后的乳化液废水执行絮凝操作；将执行絮凝操作后的乳化液废水，通过气浮装置处理后得到待排放废水；基于待排放废水的检测结果，将满足预设条件的待排放废水排出。
Description
技术领域
本说明书涉及废水处理领域，特别涉及一种乳化液废水处理系统及方法。
背景技术
乳化液是一相液体以微小液滴状态分散于另一相液体中形成的非均相液体分散体系，乳化液废水可以通过破乳剂达到油水分离的效果。不同的乳化液废水，其中的液体水质、矿物油、动物油、植物油以及各种有机无机添加剂的成分也不同，针对不同的乳化液废水必须采用不同的破乳剂，乳化液废水处理效率较低。
为解决乳化液废水处理效率较低的问题，CN111003921B提供了一种含油污泥用破乳剂、处理系统及方法，该方法通过依次加入三级破乳剂，可以对所有含油污泥进行固液分离，但是，该方法的破乳剂使用方案主要针对含油污泥的特性确定，对其他乳化液体系不具有普适性，也无法判别对于何种乳化液体系需要调整破乳剂使用方案。
因此提供一种乳化液废水处理系统及方法，有助于在提高乳化液废水处理效率的同时尽量节约成本。
发明内容
本说明书一个或多个实施例提供一种乳化液废水处理系统，所述系统包括过滤系统、反应池、物料添加装置、图像采集装置、气浮装置以及处理器，所述处理器被配置为：基于所述反应池中过滤后的乳化液废水的成分数据，确定破乳剂使用方案；其中，所述过滤后的乳化液废水为所述过滤系统执行过滤操作后的乳化液废水；控制所述物料添加装置按照所述破乳剂使用方案，对所述过滤后的乳化液废水执行破乳操作；基于所述图像采集装置采集的目标图像，确定目标絮凝剂使用方案；其中，所述目标图像为执行所述破乳操作后的乳化液废水图像；控制所述物料添加装置按照所述目标絮凝剂使用方案，对执行所述破乳操作后的乳化液废水执行絮凝操作；将执行所述絮凝操作后的乳化液废水，通过所述气浮装置处理后得到待排放废水；基于所述待排放废水的检测结果，将满足预设条件的所述待排放废水排出。
本说明书实施例之一提供一种乳化液废水处理方法，所述方法包括：基于所述反应池中过滤后的乳化液废水的成分数据，确定破乳剂使用方案；其中，所述过滤后的乳化液废水为所述过滤系统执行过滤操作后的乳化液废水；控制所述物料添加装置按照所述破乳剂使用方案，对所述过滤后的乳化液废水执行破乳操作；基于所述图像采集装置采集的目标图像，确定目标絮凝剂使用方案；其中，所述目标图像为执行所述破乳操作后的乳化液废水图像；控制所述物料添加装置按照所述目标絮凝剂使用方案，对执行所述破乳操作后的乳化液废水执行絮凝操作；将执行所述絮凝操作后的乳化液废水，通过所述气浮装置处理后得到待排放废水；基于所述待排放废水的检测结果，将满足预设条件的所述待排放废水排出。
本说明书一个或多个实施例提供一种乳化液废水处理装置，所述装置包括至少一个处理器以及至少一个存储器；所述至少一个存储器用于存储计算机指令；所述至少一个处理器用于执行所述计算机指令中的至少部分指令以实现乳化液废水处理方法。
本说明书一个或多个实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行乳化液废水处理方法。
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乳化液废水处理方法的示例性流程图；
图2是根据本说明书一些实施例所示的确定目标絮凝剂使用方案的示例性流程图；
图3是根据本说明书一些实施例所示的评估模型的示例性示意图；
图4是根据本说明书一些实施例所示的确定下一批次乳化液废水的破乳剂使用方案的示例性示意图。
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。
机械制造、加工和清洗过程中产生的大量乳化液废水因其成分复杂、浓度高等原因成为一种较难处理的高浓度有机废水。其中，对乳化液废水进行破乳处理和絮凝处理是整个乳化液废水处理工艺的核心。由于针对不同的乳化液废水采用不同的破乳剂使用方案不同，乳化液废水处理的效率较低，CN111003921B通过依次加入三级破乳剂，可以对大部分含油污泥进行固液分离，但是，该方法的破乳剂使用方案主要针对含油污泥的特性确定，无法适用于任何乳化液体系，也无法判别对于何种乳化液体系需要调整破乳剂使用方案。因此，本说明书一些实施例提供一种乳化液废水处理系统及方法，可以基于破乳情况确定是否需要调整破乳剂使用方案，以及确定调整后的破乳剂使用方案。此外，本说明书一些实施例，通过破乳情况确定絮凝剂使用方案，并对排放的废水进行评估，基于评估结果调整破乳剂使用方案和/或絮凝剂使用方案，有助于在提高絮凝效果的同时节约成本。
在一些实施例中，乳化液废水处理系统可以包括过滤系统、反应池、物料添加装置、图像采集装置、温控装置、搅拌装置、气浮装置以及处理器。
反应池是指在乳化液废水处理过程中，对乳化液废水进行化学反应的水处理设备。例如，机械反应池、水力式反应池。
过滤系统可以包括对乳化液废水进行过滤的装置。例如，重力式滤池、石英砂过滤器，活性炭过滤器等。
物料添加装置是指对反应池添加反应所需物料的装置。例如，注入泵等。其中，反应所需物料可以包括破乳剂和絮凝剂。
图像采集装置是指对反应池进行图像采集的装置。例如，摄像头等。
温控装置是指控制反应池液体温度的装置。例如，温度传感器和控制器等。
搅拌装置是指对反应池液体进行搅拌的装置。例如，搅拌机等。
气浮装置是指对执行絮凝操作后的乳化液废水进行气浮处理，分离杂质的装置。例如，溶气气浮装置等。
在一些实施例中，乳化液废水在经过过滤系统粗过滤之后，排入到反应池中；处理器基于破乳剂使用方案，控制物料添加装置向反应池中添加破乳剂，并控制搅拌装置对乳化液废水进行搅拌，同时利用温控装置控制反应池内的温度，以执行破乳操作；之后处理器基于图像采集装置采集的图像，确定絮凝剂使用方案，并基于絮凝剂使用方案控制物料添加装置向反应池中添加絮凝剂，控制搅拌装置对乳化液废水进行搅拌，同时利用温控装置控制反应池内的温度，以执行絮凝操作；最后利用气浮装置执行絮凝操作后的乳化液废水进行气浮处理，将气浮处理后的满足排放要求的乳化液废水排出。
图1是根据本说明书一些实施例所示的乳化液废水处理方法的示例性流程图。如图1所示，流程100包括下述步骤。在一些实施例中，流程100可以由处理器执行。
步骤110，基于反应池中过滤后的乳化液废水的成分数据，确定破乳剂使用方案。其中，过滤后的乳化液废水为过滤系统执行过滤操作后的乳化液废水。
成分数据是指乳化液废水中不同物质的含量。例如，矿物油或机械油含量、表面活性剂含量、可溶性有机物含量等。
在一些实施例中，乳化液废水的成分数据可以由多种方式获取。例如，处理器可以通过对乳化液废水进行成分检测获取，成分检测可以包括油浓度测定、电导率测定等。
破乳剂使用方案涉及执行破乳操作所依照的破乳剂使用规划。在一些实施例中，破乳剂使用方案可以包括破乳剂的成分比例、添加量以及破乳剂使用温度。
在一些实施例中，处理器可以基于预设配方获取破乳剂的成分比例。其中，预设配方是指预设的破乳剂的物质成分及比例确定的破乳剂配方。预设配方可以基于先验知识或历史经验确定。
在一些实施例中，破乳剂的添加量和使用温度可以通过多种方式确定。例如，破乳剂的添加量和使用温度可以通过与第一数据库中的第一参考向量进行向量匹配的方式确定。
在一些实施例中，处理器可以基于乳化液废水的成分数据构建乳化液废水对应的特征向量。
特征向量是指基于乳化液废水的成分数据构建的向量。基于乳化液废水的成分数据构建特征向量的方式可以有多种。例如，基于对应乳化液废水的成分数据(x，y，…，n)构建的特征向量p，其中，成分数据(x，y，…，n)可以表示对应乳化液废水的矿物油或机械油含量为x、表面活性剂含量为y、可溶性有机物含量为n，以及其他乳化液废水的成分数据。
第一数据库包含多个第一参考向量，以及多个第一参考向量中的每个第一参考向量存在对应的破乳剂的参考添加量和参考使用温度。
第一参考向量基于已完成废水处理的乳化液废水的成分数据构建，第一参考向量对应的破乳剂的参考添加量和参考使用温度，为对应已完成废水处理的乳化液废水所使用的破乳剂的添加量和使用温度。其中，第一参考向量对应的破乳剂的参考添加量和参考使用温度为基于历史数据确定的，在相同的乳化液废水的成分数据的条件下，相对优选的添加量和使用温度。相对优选是指乳化液的破乳操作的效果满足预设破乳标准、破乳剂的添加量和使用温度更为满足环保及低能耗等要求。例如，第一参考向量Pc(pc1，pc2，…，pcn)可以表示已完成废水处理的乳化液废水的矿物油或机械油含量为pc1、表面活性剂含量为pc2、可溶性有机物含量为pcn等，第一参考向量Pc的参数包括已完成废水处理的乳化液废水对应的破乳剂的参考添加量A和参考使用温度B。待匹配向量基于当前乳化液废水的成分数据构建。例如，待匹配向量Pf(pf1，pf2，…，pfn)可以表示当前乳化液废水的矿物油或机械油含量为pf1、表面活性剂含量为pf2、可溶性有机物含量为pfn等。第一参考向量和待匹配向量的构建方式见上特征向量。
在一些实施例中，处理器可以分别计算第一参考向量与待匹配向量之间的距离，确定待匹配向量对应破乳剂的参考添加量和参考使用温度。例如，将与待匹配向量之间的距离满足向量距离小于距离阈值的至少一个第一参考向量作为目标向量。目标向量具有多个时，可以将多个目标向量对应的破乳剂的参考添加量加权求和得到待匹配向量对应的破乳剂的添加量，将多个目标向量对应的破乳剂的参考使用温度加权求和得到待匹配向量对应的破乳剂的使用温度。目标向量对应的破乳剂的参考添加量及参考使用温度的权重负相关于该目标向量与待匹配向量之间的向量距离，例如，该权重可以通过将向量距离代入对应的预设公式换算获得。其中，计算第一参考向量与待匹配向量之间的距离的方法包括但不限于最近邻检索(Nearest Neighbor Search，NN)和近似最近邻检索(ApproximateNearest Neighbor Search，ANN)，向量距离可以通过欧氏距离、余弦距离等进行度量。
在一些实施例中，参考添加量加权求和时的权重可以相关于向量距离的大小。例如，响应于向量距离越小，则参考添加量加权求和时的权重越大。在一些实施例中，参考使用温度加权求和所使用的权重可以与参考添加量加权求和所使用的权重相同。
步骤120，控制物料添加装置按照破乳剂使用方案，对过滤后的乳化液废水执行破乳操作。
在一些实施例中，处理器可以基于破乳剂使用方案，控制物料添加装置对反应池内添加破乳剂，并控制搅拌装置对乳化液废水进行搅拌，同时利用温控装置控制反应池内的温度，使反应池中的乳化液废水达到油水分离的效果，即完成对乳化液废水的破乳操作。
步骤130，基于图像采集装置采集的目标图像，确定目标絮凝剂使用方案。
目标图像是指反应池中液体的图像。
在一些实施例中，处理器可以通过控制图像采集装置对反应池内液体进行图像采集以获取目标图像。
目标絮凝剂使用方案是指对目标图像所对应的液体区域，执行絮凝操作所依照的絮凝剂使用规划。在一些实施例中，目标絮凝剂使用方案可以包括絮凝剂种类、添加量、絮凝温度、搅拌方案。
在一些实施例在中，目标絮凝剂使用方案可以通过多种方式确定。例如，处理器可以基于历史数据中的絮凝剂使用方案，将使用次数最多的絮凝剂使用方案确定为目标絮凝剂使用方案。
在一些实施例中，处理器可以基于图像采集装置采集的目标图像，确定目标絮凝剂使用方案。关于确定目标絮凝剂使用方案的更多内容可以参见图2及其相关描述。
步骤140，控制物料添加装置按照目标絮凝剂使用方案，对执行破乳操作后的乳化液废水执行絮凝操作。
在一些实施例中，处理器可以基于目标絮凝剂使用方案，控制物料添加装置对反应池内添加絮凝剂，并控制絮凝温度以及对反应池液体进行搅拌，以执行絮凝操作。其中，处理器可以通过温控装置控制絮凝温度；通过搅拌装置对反应池液体进行搅拌。
步骤150，将执行絮凝操作后的乳化液废水，通过气浮装置处理后得到待排放废水。
在一些实施例中，处理器可以控制气浮装置对执行絮凝操作后的乳化液废水注入空气，产生大量气泡，气泡会将悬浮物质等带到水面形成浮渣，将浮渣清理后，得到待排放废水。其中，浮渣清理方式可以包括使用刮渣机清理或其他任意可行方法。
步骤160，基于待排放废水的检测结果，将满足预设条件的待排放废水排出。
待排放废水的检测结果是指待排放废水中的预设指标的浓度。其中，预设指标是待排放废水中的部分成分指标。例如，化学需氧量、悬浮物、PH值等。其中，预设指标可以基于先验知识或历史经验预设得到。
在一些实施例中，待排放废水的检测结果可以由多种方式获取。例如，处理器可以通过对待排放废水进行成分检测得到，成分检测可以包括悬浮物测定、PH值测定等。
预设条件是指待排放废水中全部预设指标的浓度均小于全部预设指标对应的浓度阈值，即达到废水排放标准。其中，全部预设指标对应的浓度阈值均可以基于先验知识或历史经验预设得到。
在本说明书的一些实施例中，处理器可以基于反应池中过滤后的乳化液废水的成分数据，确定更合适的破乳剂使用方案；基于目标图像，确定更合适的目标絮凝剂使用方案；基于待排放废水的检测结果，将满足预设条件的待排放废水排出，可以保证排出的乳化液废水满足环境保护的需求。
图2是根据本说明书一些实施例所示的确定目标絮凝剂使用方案的示例性流程图。
在一些实施例中，流程200可以由处理器执行。如图2所示，流程200包括下述步骤：
步骤210，基于目标图像，确定破乳特征。
破乳特征是指与破乳相关的特征。在一些实施例中，破乳效果可以用于表征破乳的效果。
在一些实施例中，破乳特征可以包括透明程度、破乳时间、污泥生成速度、单位体积废水的污泥生成量中的至少一种。
透明程度是指破乳后的乳化液废水的透明程度。
破乳时间是指完成破乳操作所花费的时间。
污泥生成速度是指破乳操作过程中生成污泥的速度。
污泥生成量是指破乳操作过程中生成的污泥量。
在一些实施例中，处理器可以基于目标图像，通过图像识别等技术确定破乳特征。关于目标图像的更多内容可以参见图1及其相关描述。
在一些实施例中，处理器可以从图像采集装置采集的多张目标图像中，选择液体颜色相对稳定的目标图像的液体图像区域，并将液体图像区域与预设的标准图像进行相似度计算，将相似度确定为透明程度。预设的目标图像是指预先设定的破乳效果较好的液体区域图像。
在一些实施例中，处理器可以计算两个相邻采集时刻的两帧目标图像的相似度，当相似度大于相似度阈值时，认为目标图像的液体颜色相对稳定。液体颜色相对稳定时，污泥和液体会分层，因此，处理器可以通过边缘检测、图像识别等技术提取液体图像区域。
在一些实施例中，处理器可以基于添加破乳剂的时间和液体颜色相对稳定的目标图像对应的采集时刻，计算破乳时间。例如，添加破乳剂的时间为T1，液体颜色相对稳定的目标图像对应的采集时刻为T2，破乳时间＝T2-T1。
在一些实施例中，污泥生成速度等于其中，Δh为T4、T3时刻污泥与液体分层位置的高度差，a为调整系数，用于调整由图像采集装置的位置和拍摄角度等原因造成的分层位置高度差的误差。在一些实施例中，调整系数a可以由技术人员预设。s为反应池的底面积，可以通过预先测量获取。T3、T4为破乳操作过程中任意两个时刻，且T3早于T4。
由于在破乳操作过程中，图像采集装置的位置固定，因此，处理器可以基于前后两个时刻采集的目标图像，分别确定污泥与液体的分层位置，计算两个分层位置的高度差，可以客观地反映污泥在该时间段内的变化情况。
在一些实施例中，处理器可以通过以下公式计算单位体积废水的污泥生成量，具体包括：
其中，M表示单位体积废水的污泥生成量，h表示污泥与液体的分层位置距离反应池底面的高度，s表示反应池的底面积，V表示乳化液废水的体积。关于调整系数和反应池底面积的更多说明可以参见前文相关描述。
在一些实施例中，处理器可以基于当前时刻的目标图像，确定污泥与液体的分层位置，基于分层位置相对于反应池底面的距离，计算分层位置距离反应池底面的高度。例如，反应池的池壁上可以设有醒目的刻度，处理器可以基于图像识别等技术，读取目标图像中分层位置的刻度以获得分层位置距离反应池底面的高度。
步骤220，基于破乳特征，确定目标絮凝剂使用方案。
目标絮凝剂使用方案是指对乳化液废水采取的絮凝剂使用方案。
在一些实施例中，目标絮凝剂使用方案可以包括絮凝剂种类、絮凝剂添加量、絮凝温度、搅拌方案中的至少一种。在一些实施例中，搅拌方案可以包括搅拌速度和搅拌时间。
在一些实施例中，处理器可以基于破乳特征，通过多种方式确定目标絮凝剂使用方案。例如，目标絮凝剂使用方案可以通过与第二数据库中的第二参考向量进行向量匹配的方式确定。通过向量匹配确定目标絮凝剂使用方案的方式与前文通过向量匹配确定破乳剂的添加量和使用温度的方式类似，可以参见图1相关描述。其中，第二数据库中可以包括由多个历史破乳特征构成的多组第二参考向量，以及各组第二参考向量对应的絮凝剂使用方案。第二参考向量基于已完成废水处理的乳化液废水的历史破乳特征构建，第二参考向量对应的絮凝剂使用方案，为对应乳化液废水所使用的絮凝剂使用方案。其中，第二参考向量对应的絮凝剂使用方案为基于历史数据确定的，在相同的乳化液废水的历史破乳特征的条件下，相对优选的絮凝剂使用方案。相对优选是指乳化液的絮凝操作的效果满足预设絮凝标准、絮凝剂使用方案更为满足环保及低能耗等要求。例如，第二参考向量Mc(mc1，mc2，mc3…，mcn)可以表示乳化液废水的透明程度为mc1、破乳时间为mc2、污泥生成速度mc3、单位体积废水为mcn，第二参考向量Mc的参数包括乳化液废水对应的絮凝剂使用方案Q。待匹配向量基于当前乳化液废水的成分数据构建。例如，待匹配向量Mf(mf1，mf2，mf3…，mfn)可以表示当前乳化液废水的透明程度为mf1、破乳时间为mf2、污泥生成速度mf3、单位体积废水为mfn。在一些实施例中，处理器可以分别计算第二参考向量与待匹配向量之间的距离，确定待匹配向量对应絮凝剂使用方案。例如，将与待匹配向量之间的距离满足向量距离小于距离阈值的至少一个第二参考向量作为目标向量，将目标向量对应的絮凝剂使用方案作为待匹配向量对应的絮凝剂使用方案。其中，计算第二参考向量与待匹配向量之间的距离的方法包括但不限于最近邻检索和近似最近邻检索，向量距离可以通过欧氏距离、余弦距离等进行度量。
在一些实施例中，步骤220还可以包括下述步骤：
步骤221，生成候选絮凝剂使用方案，通过评估模型确定候选絮凝剂使用方案对应的候选絮凝特征。
候选絮凝剂使用方案是指作为候选的絮凝剂使用方案。
在一些实施例中，处理器可以基于历史经验预设絮凝剂使用方案，在保持絮凝剂种类不变的情况下，在一定预设范围内改变预设絮凝剂使用方案对应的絮凝剂添加量、絮凝温度以及搅拌方案，并进行随机结合，由此生成候选絮凝剂使用方案。
絮凝特征是指与絮凝相关的特征。例如絮凝速度、絮凝物大小等。其中，絮凝物大小可以通过絮凝物的直径表示。在一些实施例中，絮凝特征可以用于表征絮凝的效果。
候选絮凝特征是指采用候选絮凝剂使用方案进行絮凝操作时乳化液废水所对应的絮凝特征。
在一些实施例中，处理器可以基于评估模型确定候选絮凝剂使用方案对应的候选絮凝特征，关于评估模型的更多内容可以参见图3及其相关描述。
步骤222，响应于候选絮凝特征与目标絮凝特征的差异满足第一预设要求，确定目标絮凝剂使用方案并执行。
第一预设要求可以是候选絮凝特征与目标絮凝特征的差异小于第一差异阈值。在一些实施例中，第一差异阈值可以基于历史经验确定。
目标絮凝特征是指絮凝效果较好且絮凝时间小于预设时间阈值时所对应的絮凝特征。在一些实施例中，目标絮凝特征可以包括预设的絮凝速度和预设的絮凝物大小。
在一些实施例中，目标絮凝特征相关于气浮装置的气泡生成速度和气泡稳定性。
气泡生成速度是指气浮装置生成气泡的速度。
气泡稳定性是指反映气浮装置生成的气泡是否稳定的数据。
在一些实施例中，处理器可以预设气泡生成速度和气泡稳定性与目标絮凝特征之间的对应关系，并基于对应关系确定目标絮凝特征。气泡生成速度越快、气泡稳定性越高，则气浮装置的浮渣处理能力越好，此时絮凝速度可以越大，絮凝物大小也可以越大，因此示例性的对应关系可以是：气泡生成速度越快、气泡稳定性越高，目标絮凝特征中的絮凝速度可以越大，絮凝物大小也越大。
在一些实施例中，气泡稳定性可以基于气泡上浮过程中单位时间气泡破裂的数量以及气泡大小的均一性确定。
在一些实施例中，处理器可以在气浮装置实际工作时，通过图像采集装置采集图像，基于图像通过图像识别等技术识别气泡；随机选取一定数量的气泡并确定气泡大小，基于选取气泡的大小计算多个气泡大小的标准差。在一些实施例中，多个气泡大小的标准差越小，气泡大小的均一性越好。
在一些实施例中，处理器可以基于图像采集装置连续采集多张图像，基于图像识别技术统计每张图像中气泡破裂的数量，对每张图像中气泡破裂的数量取均值作为气泡上浮过程中的气泡破裂数量。在一些实施例中，处理器可以将气泡上浮过程中的气泡破裂数量除以气泡上浮时间，得到单位时间气泡破裂的数量。
在一些实施例中，处理器可以基于单位时间气泡破裂的数量、气泡大小的均一性与气泡稳定性间的对应关系确定气泡稳定性。对应关系可以基于历史经验预设。
本说明书一些实施例，基于气泡上浮过程中单位时间气泡破裂的数量以及气泡大小的均一性确定气泡稳定性，可以客观准确地计算出气泡稳定性，有助于后续更准确地确定目标絮凝特征。
本说明书一些实施例，通过评估模型确定候选絮凝剂使用方案对应的候选絮凝特征，在候选絮凝特征与目标絮凝特征的差异满足第一预设条件时将对应的候选絮凝剂使用方案作为目标絮凝剂使用方案，可以使目标絮凝剂使用方案的确定更有实际依据，有助于在目标絮凝剂使用方案满足絮凝效果的同时保证絮凝效率。
本说明书一些实施例，通过目标图像确定破乳特征，并基于破乳特征确定目标絮凝剂使用方案，可以根据废水的破乳情况确定合适的絮凝剂使用方案，有助于基于实际情况灵活调整絮凝剂使用方案，实现了絮凝剂使用方案确定的智能化，进而提高絮凝效率。
图3是根据本说明书一些实施例所示的评估模型的示例性示意图。
在一些实施例中，处理器可以通过评估模型320确定候选絮凝特征330。在一些实施例中，评估模型可以是机器学习模型，例如，神经网络模型(Neural Networks，NN)、卷积神经网络模型(Convolutional Neural Networks，CNN)等。评估模型320可以通过调用存储器预先存储的机器学习模型获取，并用于确定候选絮凝特征。示例性的，若评估模型为神经网络模型，评估模型包括：一个输入层、一个或多个隐藏层、以及一个输出层。输入层的神经元数目等于将要处理的数据的变量数。隐藏层的层数和每层中包含的神经元数目需要根据实际情况确定。当输出层有一个神经元时，可以用于预测一个值，例如预测直接用于表征候选絮凝特征的值，当输出层有n(n>1)个神经元时，可以用于预测n个不同的值。例如，输出层有两个神经元，一个神经元可以输出预测的用于表征候选絮凝特征的絮凝速度，另一个神经元可以输出预测的用于表征候选絮凝特征的絮凝物大小。神经网络可以由多层构成。每层为多个平行的“神经元”，每个神经元可以理解为一个函数。这些神经元就构成了一个神经网络。第一层每个神经元的输入均为输入的原始向量，输出一个标量。后续每个神经元的输入为由前一个神经层中的每个神经元输出的标量所组成的向量，其中，向量的维数等于前一个神经层中的神经元的数目，输出为一个标量。除去输出层的神经元后的神经元中的每个神经元都有多条指向下一层神经元的连接线，该神经元将一个输出结果，通过多条连接线以不同的权重，送往下一层的不同的神经元，例如，其中的一条连接线以权重ka将输出结果a送往下一层的神经元A，另一条连接线以权重kb将输出结果a送往下一层的神经元B。每个神经元可以就是一个线性回归，但也可以有进一步的变型。神经元之间连接线对应的权重可以通过评估模型训练过程进行获取及更新，例如，在训练过程中，将训练标签和初始评估模型的预测结果构建损失函数，并基于该损失函数更新评估模型的相关参数，该被更新的相关参数包括评估模型的神经元之间连接线对应的权重。
评估模型320的输入可以包括候选絮凝剂使用方案311、破乳特征312、破乳剂成分313；输出可以包括候选絮凝特征330。关于候选絮凝剂使用方案、破乳特征的更多内容可以参见图2及其相关描述，关于破乳剂成分的更多内容可以参见图1及其相关描述，关于候选絮凝特征的更多说明可以参见图3前文相关描述。
在一些实施例中，评估模型可以基于带有训练标签的训练样本通过训练得到。例如，可以将多个带有训练标签的训练样本输入评估模型，通过训练标签和初始评估模型的预测结果构建损失函数，基于损失函数的迭代更新初始评估模型，当初始评估模型的损失函数满足预设训练条件时训练完成，其中，预设训练条件可以是损失函数收敛、迭代的次数达到阈值等。
在一些实施例中，训练样本可以包括样本絮凝剂使用方案、样本破乳特征、样本破乳剂成分，训练样本可以基于历史数据获取。训练标签可以是训练样本对应的絮凝特征。
在一些实施例中，处理器可以对历史数据中执行样本絮凝剂使用方案时以及执行后样本絮凝剂使用方案的某一时刻的乳化液废水采集图像，并基于图像确定训练标签中的絮凝速度。例如，T5是添加絮凝剂的时刻，T6是添加絮凝剂一段时间后的时刻，则处理器可以采集T5和T6时刻的图像，通过图像识别技术识别T6时刻图像中的絮凝物个数，则絮凝速度＝絮凝物个数÷(T6-T5)。
在一些实施例中，处理器可以从图像中的多个絮凝物中随机选取预设数量的絮凝物，基于图像识别技术计算选取的多个絮凝物的大小，并对多个絮凝物的大小取均值作为训练标签中絮凝特征的絮凝物大小。
本说明书一些实施例，通过评估模型确定候选絮凝特征，利用了机器学习模型自学习的能力，可以从大量数据中找到规律，有助于提高候选絮凝特征确定的效率和准确性，有利于后续更准确地确定目标絮凝剂使用方案。
图4是根据本说明书一些实施例所示的确定下一批次乳化液废水的破乳剂使用方案的示例性示意图。
在一些实施例中，处理器响应于待排放废水的检测结果410满足预设条件420，将待排放废水排出。
在一些实施例中，处理器响应于待排放废水的检测结果410不满足预设条件420，对待排放废水进一步检测获取待排放废水的目标成分数据430；基于目标成分数据，确定一个或多个目标成分各自对应的子差异440；对子差异按照子差异权重加权求和，确定待排放废水的综合差异450；基于综合差异，判断待排放废水的目标成分数据是否满足第二预设要求460；响应于目标成分数据满足第二预设要求460，基于综合差异，确定下一批次乳化液废水的破乳剂使用方案470。
待排放废水的目标成分数据是指待排放废水中目标成分的浓度。其中，目标成分是指待排放废水中技术人员所关注的重点成分。例如，钙离子、镁离子、铁离子、氯离子等。目标成分可以基于先验知识或历史经验预设得到。
在一些实施例中，待排放废水的目标成分数据可以由多种方式获取。例如，处理器可以通过对待排放废水进行成分检测得到，成分检测可以包括钙离子测定、镁离子测定等。
子差异是指目标成分的浓度与目标成分对应的浓度阈值的差值。其中，目标成分对应的浓度阈值是指待排放废水中目标成分的浓度阈值，当目标成分的浓度均小于目标成分对应的浓度阈值，即达到废水排放标准。例如，目标成分的浓度为5g/mol，目标成分对应的浓度阈值为10g/mol，则目标成分的浓度与目标成分对应的浓度阈值的差值为5，即子差异为5。
在一些实施例中，处理器可以将目标成分的浓度和目标成分对应的浓度阈值做差，得到的结果即是目标成分的子差异。
在一些实施例中，处理器只对待排放废水的目标成分数据超过目标成分对应的浓度阈值的目标成分，计算子差异。例如，目标成分可以包括A、B、C，其中目标成分A、B的数据超过目标成分A、B的对应阈值，则只计算目标成分A、B对应的子差异。
待排放废水的综合差异是指待排放废水各个目标成分的子差异的综合数据。
在一些实施例中，处理器可以将各个目标成分的子差异，基于子差异权重进行加权求和得到综合差异。
在一些实施例中，子差异权重可以相关于子差异对应的目标成分与破乳剂成分之间的关系，目标成分与破乳剂成分关系越密切，子差异权重越大。
子差异对应的目标成分与破乳剂成分之间的关系是指破乳剂成分加入乳化液废水中溶解或者反应后，会促使乳化液废水中产生子差异对应的目标成分。其中，破乳剂成分是指破乳剂的主要成分或技术人员所关注的成分。子差异对应的目标成分是指计算出子差异所使用的目标成分。
在一些实施例中，处理器可以将子差异对应的目标成分记为第一目标成分，将加入乳化液废水中溶解或者反应后，促进第一目标成分生成的破乳剂成分，记为第二目标成分。其中，第一目标成分与第二目标成分之间可以存在多种对应关系。例如，第一目标成分与第二目标成分可以一一对应。又例如，一个第一目标成分可以对应多个第二目标成分。
在一些实施例中，子差异权重可以基于子差异对应的目标成分与破乳剂成分之间的关系预设确定。例如，可以将破乳剂加入乳化液废水中溶解或者反应后可以得到的目标成分所对应的子差异，设置较大权重，由此可以更客观地反映破乳剂使用方案对最终待排放废水的影响。
在一些实施例中，处理器响应于目标成分数据满足第二预设要求460，可以基于综合差异，确定下一批次乳化液废水的破乳剂使用方案470。
在一些实施例中，下一批次乳化液废水的破乳剂使用方案可以包括减少破乳剂的添加量，或者是减少其中特定种类的破乳剂的添加量。
第二预设要求是指待排放废水的综合差异大于第二差异阈值。其中，第二差异阈值可以预先设置。第二差异阈值是指待排放废水的综合差异的阈值，当待排放废水的综合差异大于第二差异阈值，表示破乳剂的添加量过多。
在一些实施例中，处理器可以基于破乳剂减少量与综合差异的对应关系确定破乳剂减少量。其中，破乳剂减少量与综合差异的对应关系可以预先设置。例如，综合差异越大，则破乳剂减少量越大，例如，当综合差异超过为10，超过第二差异阈值8，破乳剂减少量可以为10ppm，当综合差异为12，破乳剂减少量可以为20ppm。
在一些实施例中，破乳剂减少量还可以相关于污泥生成速度和/或单位体积废水的污泥生成量，污泥生成速度越大和/或单位体积废水的污泥生成量越多，破乳剂减少量越多。关于污泥生成速度、单位体积废水的污泥生成量的更多内容可以参见图2及其相关内容。
在一些实施例中，当污泥生成速度和/或污泥生成量超过第三差异阈值，则表示破乳剂可能添加过量，进而导致污水中的悬浮物质过度沉淀从而阻塞处理设备。
在一些实施例中，处理器响应于污泥生成速度和/或污泥生成量超过第三差异阈值，基于污泥生成速度、污泥生成量超过第三差异阈值的数值，与破乳剂减少量的对应关系，确定破乳剂的减少量。其中，污泥生成速度、污泥生成量与第三差异阈值的差值与破乳剂减少量的对应关系可以预先设置。例如，污泥生成速度和/或污泥生成量与第三差异阈值的差值越大，破乳剂减少量越多。
在一些实施例中，第三差异阈值可以包括污泥生成速度阈值和污泥生成量阈值，第三差异阈值可以预先设置。
在本说明书的一些实施例中，破乳剂减少量相关于污泥生成速度和/或单位体积废水的污泥生成量，可以确定更加合理的破乳剂减少量，进而有利于下一批次乳化液废水的破乳操作。
在一些实施例中，下一批次乳化液废水的破乳剂使用方案还可以包括调整破乳剂成分比例。
在一些实施例中，响应于第二目标成分的冗余程度超过冗余阈值，处理器可以基于第二目标成分的冗余程度与第二目标成分比例降低量之间的对应关系，调整破乳剂成分比例中第二目标成分所占比例。其中，第二目标成分的冗余程度与第二目标成分比例降低量之间的对应关系可以预先设置。
冗余程度是指破乳剂成分中第二目标成分未被有效利用的程度。当第二目标成分的冗余程度超过冗余阈值，表示第二目标成分在破乳剂成分比例中所占比例过多，需要降低第二目标成分在破乳剂成分比例中的占比。第二目标成分对应的冗余阈值可以预先设置。
在一些实施例中，处理器可以将第二目标成分对应的至少一个第一目标成分的子差异进行加权平均，得到的加权平均值即为第二目标成分的冗余程度，加权平均中的权重可以预先设置。例如，第二目标成分对应第一目标成分m、第一目标成分n，处理器将m、n对应的子差异4、6进行加权平均，m、n对应的权重均为0.5，所得到的加权平均值为5，则第二目标成分的冗余程度为5。
在本说明书的一些实施例中，处理器可以基于每个第二目标成分的冗余程度，调整破乳剂成分比例，由此可以获得更合理的下一批次乳化液废水的破乳剂使用方案，进而有利于下一批次乳化液废水的破乳操作。
在本说明书的一些实施例中，处理器可以基于目标成分数据确定下一批次乳化液废水的破乳剂使用方案，由此可以提高下一批次乳化液废水的破乳操作的质量，进而保证待排放废水满足废水排放标准。
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系统的顺序。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)
1.一种乳化液废水处理系统，其特征在于，所述系统包括过滤系统、反应池、物料添加装置、图像采集装置、气浮装置以及处理器，所述处理器被配置为：
基于所述反应池中过滤后的乳化液废水的成分数据，确定破乳剂使用方案；其中，所述过滤后的乳化液废水为所述过滤系统执行过滤操作后的乳化液废水；
控制所述物料添加装置按照所述破乳剂使用方案，对所述过滤后的乳化液废水执行破乳操作；
基于所述图像采集装置采集的目标图像，确定目标絮凝剂使用方案；其中，所述目标图像为执行所述破乳操作后的乳化液废水图像；
控制所述物料添加装置按照所述目标絮凝剂使用方案，对执行所述破乳操作后的乳化液废水执行絮凝操作；
将执行所述絮凝操作后的乳化液废水，通过所述气浮装置处理后得到待排放废水；
基于所述待排放废水的检测结果，将满足预设条件的所述待排放废水排出。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器进一步被配置为：
基于所述目标图像，确定所述破乳特征；其中，所述破乳特征包括透明程度、破乳时间、污泥生成速度、单位体积废水的污泥生成量中的至少一种；
基于所述破乳特征，确定所述目标絮凝剂使用方案；其中，所述目标絮凝剂使用方案包括絮凝剂种类、絮凝剂添加量、絮凝温度、搅拌方案中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述处理器进一步被配置为：
生成候选絮凝剂使用方案，通过评估模型确定所述候选絮凝剂使用方案对应的候选絮凝特征；其中，所述评估模型为机器学习模型；
响应于所述候选絮凝特征与目标絮凝特征的差异满足第一预设要求，确定所述目标絮凝剂使用方案并执行，所述目标絮凝特征相关于所述气浮装置的气泡生成速度和气泡稳定性。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器进一步被配置为：
响应于所述检测结果不满足所述预设条件，对所述待排放废水进一步检测获取所述待排放废水的目标成分数据；
响应于所述目标成分数据满足第二预设要求，基于所述目标成分数据确定下一批次乳化液废水的破乳剂使用方案：
基于所述目标成分数据，确定一个或多个目标成分各自对应的子差异；
对所述子差异按照子差异权重加权求和，确定所述待排放废水的综合差异；所述子差异权重相关于所述子差异对应的所述目标成分与破乳剂成分间的关系；
基于所述综合差异，判断所述待排放废水的目标成分数据是否满足所述第二预设要求；
响应于所述目标成分数据满足所述第二预设要求，基于所述综合差异，确定所述下一批次乳化液废水的破乳剂使用方案。
5.一种乳化液废水处理方法，其特征在于，所述方法由处理器执行，包括：
基于所述反应池中过滤后的乳化液废水的成分数据，确定破乳剂使用方案；其中，所述过滤后的乳化液废水为所述过滤系统执行过滤操作后的乳化液废水；
控制所述物料添加装置按照所述破乳剂使用方案，对所述过滤后的乳化液废水执行破乳操作；
基于所述图像采集装置采集的目标图像，确定目标絮凝剂使用方案；其中，所述目标图像为执行所述破乳操作后的乳化液废水图像；
控制所述物料添加装置按照所述目标絮凝剂使用方案，对执行所述破乳操作后的乳化液废水执行絮凝操作；
将执行所述絮凝操作后的乳化液废水，通过所述气浮装置处理后得到待排放废水；
基于所述待排放废水的检测结果，将满足预设条件的所述待排放废水排出。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述图像采集装置采集的目标图像，确定目标絮凝剂使用方案包括：
基于所述目标图像，确定所述破乳特征；其中，所述破乳特征包括透明程度、破乳时间、污泥生成速度、单位体积废水的污泥生成量中的至少一种；
基于所述破乳特征，确定所述目标絮凝剂使用方案；其中，所述目标絮凝剂使用方案包括絮凝剂种类、絮凝剂添加量、絮凝温度、搅拌方案中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述破乳特征，确定所述目标絮凝剂使用方案包括：
生成候选絮凝剂使用方案，通过评估模型确定所述候选絮凝剂使用方案对应的候选絮凝特征；其中，所述评估模型为机器学习模型；
响应于所述候选絮凝特征与目标絮凝特征的差异满足第一预设要求，确定所述目标絮凝剂使用方案并执行，所述目标絮凝特征相关于所述气浮装置的气泡生成速度和气泡稳定性。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述待排放废水的检测结果，将满足预设条件的所述待排放废水排出包括：
响应于所述检测结果不满足所述预设条件，对所述待排放废水进一步检测获取所述待排放废水的目标成分数据；
响应于所述目标成分数据满足第二预设要求，基于所述目标成分数据确定下一批次乳化液废水的破乳剂使用方案：
基于所述目标成分数据，确定一个或多个目标成分各自对应的子差异；
对所述子差异按照子差异权重加权求和，确定所述待排放废水的综合差异；所述子差异权重相关于所述子差异对应的所述目标成分与破乳剂成分间的关系；
基于所述综合差异，判断所述待排放废水的目标成分数据是否满足所述第二预设要求；
响应于所述目标成分数据满足所述第二预设要求，基于所述综合差异，确定所述下一批次乳化液废水的破乳剂使用方案。
9.一种乳化液废水处理装置，其特征在于，所述装置包括至少一个处理器以及至少一个存储器；
所述至少一个存储器用于存储计算机指令；
所述至少一个处理器用于执行所述计算机指令中的至少部分指令以实现如权利要求5中所述的乳化液废水处理方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机运行如权利要求5所述的乳化液废水处理方法。
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