CN214360851U - 基于ai人工智能的乡镇污水处理系统 - Google Patents

基于ai人工智能的乡镇污水处理系统 Download PDF

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张霞
杨帆
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杨超
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Abstract

本实用新型公开了基于AI人工智能的乡镇污水处理系统,包括污水处理设备系统、数据采集系统、中央控制系统;污水井通过管道与沉淀池连接,沉淀池通过管道与调节池连接,调节池通过管道与厌氧反应池、厌氧反应池通过管道与生化池连接,生化池通过管道与污泥浓缩池连接;所述逆变器还连接有蓄电池以及风光互补控制器,所述风光互补控制器连接太阳能电池板以及风力发电机;所述加热装置驱动器与加热装置连接,电动阀门驱动器与电动阀门连接;通过此种设计达到使用太阳能和风能为设备供电,节约能源,提高自然资源的利用率,降低用电负荷的目的,同时达到调控生化反应过程的温度,增加生化反应的速率的问题。

Description

基于AI人工智能的乡镇污水处理系统
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域,尤其涉及基于AI人工智能的乡镇污水处理系统。
背景技术
污水处理是为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域,也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
本方案涉及专利申请号为CN202020551050.X,专利名称为一种啤酒生产污水处理报警系统的实用新型专利,其包括污水处理设备,污水处理设备包括沉淀池、调节池、厌氧反应池、生化池和污泥浓缩池,沉淀池出口与调节池入口连接,调节池的出口与厌氧反应池的入口连接,厌氧反应池的出口与生化池的入口连接,沉淀池导出的污泥进入到生化池,生化池的出口与所述污泥浓缩池的入口连接,污泥浓缩池的出口设有取样区,污泥浓缩池的出口设有出水管道,出水管道上设有阀门,取样区设有pH传感器、流量传感器、COD传感器和氨氮传感器,pH传感器、流量传感器、COD传感器和氨氮传感器分别与监测终端通信连接,监测终端还连接有报警指示灯,监测终端通过控制电路与阀门电连接。实现对于污水处理的监控和报警。
但是该方案忽略了每年污水处理的量十分庞大,污水处理的设备耗电量极大,增加了我国用电量负荷;同时,在污水生化反应中,对于温度的要求较高,适宜的温度可以增加生化反应的速度和效果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于:为了解决使用现有的污水处理系统耗电量巨大,增加用电负荷的问题;同时解决污水处理的生化反应过程中,对于影响生化反应的速度和效果的温度不能有效调控的问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
基于AI人工智能的乡镇污水处理系统,其特征在于,包括污水处理设备系统、数据采集系统、中央控制系统;
所述污水处理设备系统污水井、沉淀池、调节池、厌氧反应池、生化池、污泥浓缩池;
污水井通过管道与沉淀池连接,沉淀池通过管道与调节池连接,调节池通过管道与厌氧反应池、厌氧反应池通过管道与生化池连接,生化池通过管道与污泥浓缩池连接;
所述污水井与沉淀池连接的管道中设置有粉碎泵,生化池中设置有加热装置;
所述污泥浓缩池设置有出水管道,出水管道中设置有电动阀门;
所述数据采集系统包括温度传感器、pH传感器、流量传感器、COD传感器、氨氮传感器、MLSS传感器、第二无线通讯装置、第三无线通讯装置、第四无线通讯装置、第五无线通讯装置、第六无线通讯装置、第七无线通讯装置;
所述温度传感器与第二无线通讯装置连接,pH传感器与第三无线通讯装置连接,流量传感器与第四无线通讯装置连接,COD传感器与第五无线通讯装置连接,氨氮传感器与第六无线通讯装置连接,MLSS传感器与第七无线通讯装置连接;
所述温度传感器设置于生化池中,流量传感器设置于出水管道的管道口,所述pH传感器、流量传感器、COD传感器、氨氮传感器、MLSS传感器设置于污泥浓缩池中;
所述中央控制系统包括第一无线通讯装置、报警装置、数据存储装置、逆变器、加热装置驱动器、电动阀门驱动器、中央控制器;
所述第一无线通讯装置、报警装置、数据存储装置、逆变器、加热装置驱动器、电动阀门驱动器分别与中央控制器连接;
所述第二无线通讯装置、第三无线通讯装置、第四无线通讯装置、第五无线通讯装置、第六无线通讯装置、第七无线通讯装置分别与第一无线通讯装置连接;
所述加热装置驱动器与加热装置连接,电动阀门驱动器与电动阀门连接;
所述逆变器还连接有蓄电池以及风光互补控制器,所述风光互补控制器连接太阳能电池板以及风力发电机。
进一步的,所述报警装置包括报警器驱动器、报警器,报警器驱动器与中央控制器连接,报警器与报警器驱动器连接。
进一步的,所述中央控制器还连接有显示屏,所述显示屏用于显示数据采集系统采集到的数据。
进一步的,所述中央控制器还连接有WIFI无线通讯装置,所述WIFI无线通讯装置用于连接中央控制器与移动终端。
进一步的,所述中央控制器还连接有监控装置,所述监控装置用于监控污水处理设备系统的运行画面。
进一步的,所述温度传感器采用热电偶温度传感器。
进一步的,所述MLSS传感器采用型号为OUS41的浊度传感器。
进一步的,所述pH传感器采用型号为T335的pH传感器。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:
1.本实用新型通过在生化池中设置温度传感器以及加热装置的设计,实现对温度的监测和调控,保证生化反应处于最佳温度状态下,加快生化反应的速率。
2.本实用新型通过太阳能电池板、风力发电机、风光互补控制器的设计,使用太阳能以及风能共同为污水处理过程中的设备供电,提高自然资源的利用率,降低用电负荷,环保节能。
3.本实用新型通过粉碎泵的设计,在污水进入沉淀池前,对大块的固体进行粉碎处理,方便后续进行处理,同时也避免堵塞管道。
附图说明
图1为本实用新型的整体系统图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
基于AI人工智能的乡镇污水处理系统,其特征在于,包括污水处理设备系统、数据采集系统、中央控制系统;
所述污水处理设备系统包括污水井、沉淀池、调节池、厌氧反应池、生化池、污泥浓缩池;
污水井通过管道与沉淀池连接,沉淀池通过管道与调节池连接,调节池通过管道与厌氧反应池、厌氧反应池通过管道与生化池连接,生化池通过管道与污泥浓缩池连接;
所述污水井与沉淀池连接的管道中设置有粉碎泵,生化池中设置有加热装置;
所述污泥浓缩池设置有出水管道,出水管道中设置有电动阀门;
所述数据采集系统包括温度传感器、pH传感器、流量传感器、COD传感器、氨氮传感器、MLSS传感器、第二无线通讯装置、第三无线通讯装置、第四无线通讯装置、第五无线通讯装置、第六无线通讯装置、第七无线通讯装置;
所述温度传感器与第二无线通讯装置连接,pH传感器与第三无线通讯装置连接,流量传感器与第四无线通讯装置连接,COD传感器与第五无线通讯装置连接,氨氮传感器与第六无线通讯装置连接,MLSS传感器与第七无线通讯装置连接;
所述温度传感器设置于生化池中,流量传感器设置于出水管道的管道口,所述pH传感器、流量传感器、COD传感器、氨氮传感器、MLSS传感器设置于污泥浓缩池中;
所述中央控制系统包括第一无线通讯装置、报警装置、数据存储装置、逆变器、加热装置驱动器、电动阀门驱动器、中央控制器;
所述第一无线通讯装置、报警装置、数据存储装置、逆变器、加热装置驱动器、电动阀门驱动器分别与中央控制器连接;
所述第二无线通讯装置、第三无线通讯装置、第四无线通讯装置、第五无线通讯装置、第六无线通讯装置、第七无线通讯装置分别与第一无线通讯装置连接;
所述加热装置驱动器与加热装置连接,电动阀门驱动器与电动阀门连接;
所述逆变器还连接有蓄电池以及风光互补控制器,所述风光互补控制器连接太阳能电池板以及风力发电机。
本方案的工作原理简述:
在本实用新型中,污水从污水井中通过管道进入到沉淀池中沉淀,在管道中污水中的大块固体被粉碎泵粉碎,污水中的污泥在沉淀池中沉淀,沉淀后的污水再进入到调节池中,通过调节池可以适当的调节水质和水量,并且在调节池当中预酸化污水,提高了污水的可生化性,调节池处理后的污水会进入到厌氧反应池中,通过厌氧反应池中厌氧菌进行分解处理,污水中大分子污染物被分解成了小分子污染物,难降解污染物分解成了易降解污染物,有机物也被分解并大量去除了;厌氧反应池出来的污水进入到生化池中,此外,沉淀池中的污泥一部分也会进行回流,进入到生化池中,两者混合后一部分进入缺氧反应区,一部分进入好氧反应区,进行了有效的除磷;在这个过程中,温度传感器实时监测生化池中的温度信息,并将信息通过第七无线通讯装置发送给与中央控制器连接的第一无线通讯装置,中央控制器接收到数据后,根据预设的温度阈值进行处理分析,当实时温度达不到预设的温度阈值时,中央控制器将控制加热装置驱动器启动加热装置对生化池进行加热,提高生化反应的速率;除磷后的污水进入到污泥浓缩池,可以去除一些污泥,在这个过程中,pH传感器、COD传感器、氨氮传感器、MLSS传感器分别检测处理后的污水的pH值、COD数值、氨氮含量以及浊度数值,并分别将检测到的数值通过第二无线通讯装置、第四无线通讯装置、第五无线通讯装置以及第六无线通讯装置发送给中央控制器,中央控制器根据预设的对应的数据的阈值进行处理分析,当有pH值不在预设的阈值区间或者COD数值、氨氮含量、浊度数值超过预设的阈值时,中央控制器都将控制电动阀门驱动器关闭电动阀门防止污水排出,同时控制报警器驱动器进行报警;在检测均合格时,污水从出水管道排放,管道口的流量传感器检测排放污水的流量,并将数据通过第三无线通讯装置发送给中央控制器,在流量明显低于预设的阈值时,此时可能发生了管道堵塞等问题;中央控制器同样会控制报警装置进行预警;污水处理过程中的设备的供电由太阳能电池板以及风力发电机提供,太阳能以及风力产生的电能通过逆变器进行直交流电转换后存储在蓄电池中,在需要时由蓄电池为设备供电。本实用新型通过无线通讯装置连接数据采集系统与中央控制器,相对于有限接线方式来说,避免了复杂的接线过程,同时中央控制器的位置不受限定,可以放置于更加安全可靠的位置。
进一步的,所述报警装置包括报警器驱动器、报警器,报警器驱动器与中央控制器连接,报警器与报警器驱动器连接,通过报警器对异常数据进行预警,提醒工作人员及时进行处理。
进一步的,所述中央控制器还连接有显示屏,所述显示屏用于显示数据采集系统采集到的数据,方便工作人员对数据进行观察记录。
进一步的,所述中央控制器还连接有WIFI无线通讯装置,所述WIFI无线通讯装置用于连接中央控制器与移动终端,即使工作人员不在系统旁边,也可以及时了解到异常数据状况。
进一步的,所述中央控制器还连接有监控装置,所述监控装置用于监控污水处理设备系统的运行画面,通过监控装置配合用户终端的设计,工作人员不必时刻待在系统旁边,解放人力。
进一步的,所述温度传感器采用热电偶温度传感器,其具有坚固耐用、响应快、温度范围广、无自发热的优点。
进一步的,所述MLSS传感器采用型号为OUS41的浊度传感器,其采用一体化防震设计,测量范围0.01FNU100g/l,调试简单。
进一步的,所述pH传感器采用型号为T335的pH传感器,其具有寿命长,在有毒离子水溶液中性能良好,抗化学腐蚀能力强,整体密封,消除泄漏现象的优点。
值得注意的是:本方案中的温度传感器、加热装置、pH传感器、流量传感器、COD传感器、氨氮传感器、MLSS传感器、电动阀门、无线通讯装置、粉碎泵、中央控制器、蓄电池、逆变器、风光互补控制器、太阳能电池板、风力发电机等均为现有技术中的常用电路或实物,本方案的创新不在于单个的电路上,而是数个模块以及电路的配合使用达到使用太阳能和风能为设备供电,节约能源,提高自然资源的利用率,降低用电负荷的目的,同时达到调控生化反应过程的温度,增加生化反应的速率的问题。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围,则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.基于AI人工智能的乡镇污水处理系统,其特征在于,包括污水处理设备系统、数据采集系统、中央控制系统;
所述污水处理设备系统包括污水井、沉淀池、调节池、厌氧反应池、生化池、污泥浓缩池;
污水井通过管道与沉淀池连接,沉淀池通过管道与调节池连接,调节池通过管道与厌氧反应池、厌氧反应池通过管道与生化池连接,生化池通过管道与污泥浓缩池连接;
所述污水井与沉淀池连接的管道中设置有粉碎泵,生化池中设置有加热装置;
所述污泥浓缩池设置有出水管道,出水管道中设置有电动阀门;
所述数据采集系统包括温度传感器、pH传感器、流量传感器、COD传感器、氨氮传感器、MLSS传感器、第二无线通讯装置、第三无线通讯装置、第四无线通讯装置、第五无线通讯装置、第六无线通讯装置、第七无线通讯装置;
所述温度传感器与第二无线通讯装置连接,pH传感器与第三无线通讯装置连接,流量传感器与第四无线通讯装置连接,COD传感器与第五无线通讯装置连接,氨氮传感器与第六无线通讯装置连接,MLSS传感器与第七无线通讯装置连接;
所述温度传感器设置于生化池中,流量传感器设置于出水管道的管道口,所述pH传感器、流量传感器、COD传感器、氨氮传感器、MLSS传感器设置于污泥浓缩池中;
所述中央控制系统包括第一无线通讯装置、报警装置、数据存储装置、逆变器、加热装置驱动器、电动阀门驱动器、中央控制器;
所述第一无线通讯装置、报警装置、数据存储装置、逆变器、加热装置驱动器、电动阀门驱动器分别与中央控制器连接;
所述第二无线通讯装置、第三无线通讯装置、第四无线通讯装置、第五无线通讯装置、第六无线通讯装置、第七无线通讯装置分别与第一无线通讯装置连接;
所述加热装置驱动器与加热装置连接,电动阀门驱动器与电动阀门连接;
所述逆变器还连接有蓄电池以及风光互补控制器,所述风光互补控制器连接太阳能电池板以及风力发电机。
2.根据权利要求1所述的基于AI人工智能的乡镇污水处理系统,其特征在于,所述报警装置包括报警器驱动器、报警器,报警器驱动器与中央控制器连接,报警器与报警器驱动器连接。
3.根据权利要求1所述的基于AI人工智能的乡镇污水处理系统,其特征在于,所述中央控制器还连接有显示屏,所述显示屏用于显示数据采集系统采集到的数据。
4.根据权利要求1所述的基于AI人工智能的乡镇污水处理系统,其特征在于,所述中央控制器还连接有WIFI无线通讯装置,所述WIFI无线通讯装置用于连接中央控制器与移动终端。
5.根据权利要求1所述的基于AI人工智能的乡镇污水处理系统,其特征在于,所述中央控制器还连接有监控装置,所述监控装置用于监控污水处理设备系统的运行画面。
6.根据权利要求1所述的基于AI人工智能的乡镇污水处理系统,其特征在于,所述温度传感器采用热电偶温度传感器。
7.根据权利要求1所述的基于AI人工智能的乡镇污水处理系统,其特征在于,所述MLSS传感器采用型号为OUS41的浊度传感器。
8.根据权利要求1所述的基于AI人工智能的乡镇污水处理系统,其特征在于,所述pH传感器采用型号为T335的pH传感器。
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