一种生化污水处理系统的制作方法

本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种生化污水处理系统。

背景技术：

在人们的生产和生活活动中，每天都在使用和接触着水。在这一过程中，水受到人类活动的影响，其物理、化学性质发生变化，就变成了污染过的水，简称为污水。污水主要包括以下三种：

(1)生活污水：它是人们在日常生活中使用过的，并被生活废料所污染过的水，包括厨房和卫生间用水。成分：含有泥沙、油脂、皂液、果核、纸屑、食物屑、病菌、粪尿和杂物等，其中无机物占40％，有机物占60％，与工业废水相比，污染物浓度较低。

(2)工业废水：来自工厂车间和厂矿，是指在工矿企业生产活动中使用过的水。包括：生产污水：指在生产过程中形成，并已被废料(生产原料、半成品或成品等)污染过的水，需进行净化处理。生产废水：它也是在生产过程中形成，但并未直接参与生产工艺，未被废料污染的水，因此不需净化处理。与生活污水相比，工业废水污染物浓度高，毒性大。不同企业，工业废水的污染物浓度、种类不同，因此不能通过一种通用技术和工艺来治理，往往要求在排出工厂前，处理到符合排放标准才能排放。所以在工厂内需建污水处理站。

(3)被污染的雨水：主要指初期雨水，指雨水流经地表时受到的污染，也需净化处理。

上述这三种污水在城市里最后都要汇集在一起，进行处理，我们称为城市污水。对于城市污水的处理一直是城市管理的重中之重，而污水中的生化检测与清除作为污水处理的重要一环其作用性不言而喻，因此，亟需提出一种自动化程度高的生化污水处理系统。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种生化污水处理系统。本发明具体是以如下技术方案实现的：

一种生化污水处理系统，所述生化污水处理系统用于对污水池中的生化环境进行检测，并根据检测结果对污水池进行生化处理，所述生化污水处理系统包括生化环境检测装置、控制装置和生化处理装置；

所述生化环境检测装置由分布式生化环境检测元件构成，每个生化环境检测元件均独立布设于污水池中，每个生化环境检测元件均独立与所述控制装置进行通讯；

所述生化处理装置由分布式生化环境优化元件构成。

进一步地，所述控制装置将所述污水池划分为多个分区，每个分区由一个生化处理组进行生化处理，每个生化处理组包括一个或多个生化环境优化元件，每个生化处理组均独立与所述控制装置进行通讯。

进一步地，所述控制装置维护有生化检测元件布设规则表和生化优化元件布设规则表，所述生化检测元件布设规则表用于记录生化检测点布设规则与污水池参数的对应关系，所述生化优化元件布设规则表用于记录生化处理点布设规则与污水池参数的对应关系；

所述污水池参数包括污水池形状、污水池面积以及污水池能够承受的生化污染等级；

所述生化检测点布设规则包括生化检测点的布设区间、每个布设区间生化检测点的布设密度以及生化检测点的布设坐标；

按照所述生化检测点布设规则的规定，所述污水池中布设有若干生化检测点，每个生化检测点布设有1个或0个生化环境检测元件；

所述生化优化元件布设规则包括生化处理点的布设区间、每个布设区间生化处理点的布设密度以及生化处理点的布设坐标；所述生化处理点的布设区间和所述生化检测点的布设区间是一一对应的；

按照所述生化优化元件布设规则的规定，所述污水池中布设有若干生化处理点，每个生化处理点布设有1个或多个生化环境优化元件；

一个生化处理点的布设区间中的全部生化处理点上的生化环境优化元件属于同一个生化处理组。

进一步地，所述控制装置包括：

生化检测点估值模块，用于根据布设有生化环境检测元件的生化检测点的实测值估计出无生化环境检测元件的检测点处的估计值；

区域生化污染值获取模块，用于以生化检测点的布设区间为单位，计算每个布设区间的生化污染值，每个布设区间的生化污染值均根据所述布设区间内生化检测点的实测值和生化检测点的估计值计算得到；

区域生化处理模块，用于以生化检测点的布设区间为单位，比较每个布设区间的生化污染值与每个布设区间对应的预设阈值的对应关系；若生化污染值大于所述预设阈值，则开启所述布设区间对应的生化处理组中的全部生化环境优化元件。

进一步地，所述生化检测点估值模块包括：

泰森多边形划分单元，用于根据每个有生化环境检测元件的生化检测点的布设坐标得到所述有生化环境检测元件的生化检测点对应的泰森多边形，记所述有生化环境检测元件的生化检测点对应的泰森多边形为源多边形；

目标泰森多边形获取单元，用于根据无生化环境检测元件的生化检测点的布设坐标得到无生化环境检测元件的生化检测点对应的泰森多边形，记所述无生化环境检测元件的生化检测点对应的泰森多边形为目标多边形；

重合区域获取单元，用于获取源多边形和目标多边形的重合区域，所述重合区域有一个或者多个；

权重获取单元，用于根据所述重合区域的面积获取其对应的权重qi＝zisi，其中i为重合区域的标号,zi为标号为i的重合区域的权值，si为标号为i的重合区域的面积；

估计值获取单元，用于根据权重计算无生化环境检测元件的生化检测点的估计值x＝∑qixi，其中xi为标号为i的重合区域所在的源多边形对应的有生化环境检测元件的生化检测点的实测值；

所述区域生化污染值获取模块包括依据得到布设区间的生化污染值其中xi为布设区间的生化检测点的实测值或估计值，σi为生化检测点处的生化环境检测元件的稳定系数，对于估计值，其对应的σi为无穷大，di表示所述检测点与所述布设区间的中心的距离。

本发明提供了一种生化污水处理系统，具有如下有益效果：

本发明能够准确测量各个布设有生化环境检测元件的生化检测点的实测值，并准确估计未布设有生化环境检测元件的生化检测点的估计值，进而合理估计各个生化检测点布设区间的生化污染值，以布设区间为单位，根据其生化污染值自动开启其对应的生化处理组，从而实现了生化自动检测和自动处理。本发明能够将整个污水池划分为各个区间进行分别检测和分别处理，从而提升整体的处理效率，处理粒度更小，处理效果也更好。

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它附图。

图1是本发明实施例提供的一种生化污水处理系统框图；

图2是本发明实施例提供的控制装置框图；

图3是本发明实施例提供的生化检测点估值模块框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种生化污水处理系统，所述生化污水处理系统用于对污水池中的生化环境进行检测，并根据检测结果对污水池进行生化处理，所述生化污水处理系统包括生化环境检测装置01、控制装置02和生化处理装置03；

所述生化环境检测装置01由分布式生化环境检测元件04构成，每个生化环境检测元件均独立布设于污水池中，每个生化环境检测元件均独立与所述控制装置进行通讯；

所述生化处理装置03由分布式生化环境优化元件05构成。

所述控制装置02将所述污水池划分为多个分区，每个分区由一个生化处理组06进行生化处理，每个生化处理组06包括一个或多个生化环境优化元件05，每个生化处理组06均独立与所述控制装置02进行通讯。

具体地，生化环境优化元件的种类可以不同，本实施例提供一种生化环境优化元件，所述生化环境优化元件包括可用于输送污水的三通管或四通管1，所述三通管或四通管1相对的两通口为污水的进水口和出水口，所述三通管或四通管的另外通口内设有可拆装连接的紫外线灯体。所述紫外线灯体包括灯座和设在灯座内的紫外线灯管。所述灯座包括法兰盘、设在法兰盘内侧面的散热翅片和设在散热翅片内侧面的灯槽。所述灯槽为圆形凹槽，所述凹槽内布设有多个紫外线灯管。所述生化环境优化元件使用时，污水从三通管或四通管的进水口进入，从三通管或四通管的出水口输出，在输水过程中，启动紫外线灯体工作，在紫外光作用下，使污水中的微生物细胞dna发生断裂或发生光化学聚合反应，散失复制和繁殖能力，从而优化污水池中的生化环境。

进一步的，所述生化环境优化元件发出的紫外光波长最好在250～270nm，其杀菌效果均较其它波段好。

进一步地，本发明实施例中控制流经所述生化环境优化元件的污水流速在每秒0.3米，在四通口时两个可拆连接的紫外线灯体2的轴心线错位3厘米或者为进水口直径的十分一，通过该错位设置，使紫外线灯体灯发射的紫外线实现多层面射线，可以更好的杀菌。

在本发明实施例中，所述控制装置02维护有生化检测元件布设规则表和生化优化元件布设规则表，所述生化检测元件布设规则表用于记录生化检测点布设规则与污水池参数的对应关系，所述生化优化元件布设规则表用于记录生化处理点布设规则与污水池参数的对应关系。

所述污水池参数包括污水池形状、污水池面积以及污水池能够承受的生化污染等级；

所述生化检测点布设规则包括生化检测点的布设区间、每个布设区间生化检测点的布设密度以及生化检测点的布设坐标；

按照所述生化检测点布设规则的规定，所述污水池中布设有若干生化检测点，每个生化检测点布设有1个或0个生化环境检测元件；

所述生化优化元件布设规则包括生化处理点的布设区间、每个布设区间生化处理点的布设密度以及生化处理点的布设坐标；所述生化处理点的布设区间和所述生化检测点的布设区间是一一对应的。在实际的检测控制中，生化检测点的布设区间若无法达到检测标准，则需要进行生化优化，控制装置02只需要开启所述与生化检测点的布设区间对应的生化处理点的布设区间内的生化优化元件即可，所述生化处理点的布设区间内的生化优化元件均位于一个生化处理组中，由控制装置02统一管理。

按照所述生化优化元件布设规则的规定，所述污水池中布设有若干生化处理点，每个生化处理点布设有1个或多个生化环境优化元件；

一个生化处理点的布设区间中的全部生化处理点上的生化环境优化元件属于同一个生化处理组。

进一步地，如图2所示，所述控制装置02包括：

生化检测点估值模块10，用于根据布设有生化环境检测元件的生化检测点的实测值估计出无生化环境检测元件的检测点处的估计值。

区域生化污染值获取模块20，用于以生化检测点的布设区间为单位，计算每个布设区间的生化污染值，每个布设区间的生化污染值均根据所述布设区间内生化检测点的实测值和生化检测点的估计值计算得到。

所述区域生化污染值获取模块包括依据得到布设区间的生化污染值其中xi为布设区间的生化检测点的实测值或估计值，σi为生化检测点处的生化环境检测元件的稳定系数，对于估计值，其对应的σi为无穷大，di表示所述检测点与所述布设区间的中心的距离。

区域生化处理模块30，用于以生化检测点的布设区间为单位，比较每个布设区间的生化污染值与每个布设区间对应的预设阈值的对应关系；若生化污染值大于所述预设阈值，则开启所述布设区间对应的生化处理组中的全部或部分生化环境优化元件。

如图3所示，所述生化检测点估值模块10包括：

泰森多边形划分单元101，用于根据每个有生化环境检测元件的生化检测点的布设坐标得到所述有生化环境检测元件的生化检测点对应的泰森多边形，记所述有生化环境检测元件的生化检测点对应的泰森多边形为源多边形；

目标泰森多边形获取单元102，用于根据无生化环境检测元件的生化检测点的布设坐标得到无生化环境检测元件的生化检测点对应的泰森多边形，记所述无生化环境检测元件的生化检测点对应的泰森多边形为目标多边形；

重合区域获取单元103，用于获取源多边形和目标多边形的重合区域，所述重合区域有一个或者多个；

权重获取单元104，用于根据所述重合区域的面积获取其对应的权重qi＝zisi，其中i为重合区域的标号,zi为标号为i的重合区域的权值，si为标号为i的重合区域的面积。

具体地，本实施例提供两种独创的用于得到权值zi的方法：

(1)计算每个重合区域周长ci，根据公式计算每个重合区域的独立权重，并根据公式得到标号为i的重合区域的权值。

(2)计算每个重合区域所在的源多边形的面积hi，根据公式计算每个重合区域的独立权重，并根据公式得到标号为i的重合区域的权值。

估计值获取单元105，用于根据权重计算无生化环境检测元件的生化检测点的估计值x＝∑qixi，其中xi为标号为i的重合区域所在的源多边形对应的有生化环境检测元件的生化检测点的实测值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。