本发明属于污水处理领域，尤其涉及一种强化人工湿地污水处理方法。
背景技术：
人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。人工湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。
人工湿地的植物还能够为水体输送氧气，增加水体的活性。湿地植物在控制水质污染，降解有害物质上也起到了重要的作用。湿地系统中的微生物是降解水体中污染物的主力军。好氧微生物通过呼吸作用，将废水中的大部分有机物分解成为二氧化碳和水，厌氧细菌将有机物质分解成二氧化碳和甲烷，硝化细菌将铵盐硝化，反硝化细菌将硝态氮还原成氮气，等等。通过这一系列的作用，污水中的主要有机污染物都能得到降解同化，成为微生物细胞的一部分，其余的变成对环境无害的无机物质回归到自然界中。湿地生态系统中还存在某些原生动物及后生动物，甚至一些湿地昆虫和鸟类也能参与吞食湿地系统中沉积的有机颗粒，然后进行同化作用，将有机颗粒作为营养物质吸收，从而在某种程度上去除污水中的颗粒物。然而，现在的人工湿地系统内部容易形成短路流和死区，污水净化效果差，维护成本高。
综上所述，现有技术存在的问题是：现在的人工湿地系统内部容易形成短路流和死区，污水净化效果差，维护成本高；而且处理过程中智能化程度低；对处理的数据不能实时监测和呈现，不便于进行指导和调整。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种强化人工湿地污水处理方法。
本发明是这样实现的，一种强化人工湿地污水处理方法，所述强化人工湿地污水处理方法包括：
改造人工湿地：在人工湿地池体内依次向上填充正六棱柱复合填料模块，由正六棱柱复合填料模块组成填料层；在人工湿地池体底部由正六棱柱复合填料模块填充后剩余的空间中均匀布置穿孔集水管；在填料层上方由正六棱柱复合填料模块填充后剩余的空间中均匀布置穿孔布水管；在人工湿地池体上方铺设厚为30cm～40cm的种植层，种植水生植物；
污水净化：污水经过种植层植物根系的作用后，通过穿孔布水管进入到人工湿地池体，经穿孔布水管布水后，污水均匀进入到池体内部的由正六棱柱型复合填料模块组成的填料层中，污水在正六棱柱型复合填料模块以及正六棱柱型复合填料模块表面的微生物的物理、化学和生化反应联合作用下进行净化，再经穿孔集水管排出池体；
净化水检测及控制：所述穿孔布水管、穿孔集水管上均镶嵌有多个污水指标检测器；所述多个污水指标检测器均通过无线连接安装在池体一侧的控制单元；所述控制单元通过有线连接固定在池体上的多个循环泵；
净化水进行远程控制：所述控制单元对多个污水指标检测器传输的信息进行处理后通过无线传输app控制端，进行远程控制；
所述污水指标检测器基于互联网进行污水指标的检测；具体包括：
在面积为s＝w×l的检测区域内部署的污水指标检测器；
选择簇头：将整个检测区域按网格进行均匀划分，使每个网格的大小形状相同，在每个网格中选择位置距离网格中心最近的传感器节点作为簇头；
分簇：簇头选择完成后，簇头广播cluster{id，n，hop}信息，其中，id为节点的编号，n为cluster信息转发的跳数，且n的初值为0，hop为系统设定的跳数；处于簇头附近的邻居节点收到cluster信息后n增加1再转发这一信息，直到n＝hop就不再转发cluster信息；簇头的邻居节点转发cluster信息后再向将cluster信息转发给自己的邻居节点，然后发送一个反馈信息join{id，n，eir，dij，ki}给将cluster信息转发给自己的节点，最终将join信息转发给簇头表示自己加入该簇，其中，eir表示该节点此时的剩余能量，dij表示两节点间的距离，ki表示该节点能够监测得到的数据包的大小；如果一个节点收到了多个cluster信息，节点就选择n值小的加入该簇，若n相等节点就随便选择一个簇并加入到该簇；如果节点没有收到cluster信息，则节点发送help信息，加入离自己最近的一个簇；
簇内节点构成简单图模型：通过得到簇内所有节点在簇内所处的位置，将每个节点当做图的一个顶点，每两个相邻节点间用边相连接；
簇内权值的计算：通过所述分簇步骤，簇头获取簇内成员节点的eir、dij和ki，计算相邻两节点i，j之间的权值，权值的计算公式为：
wij＝a1(eir+ejr)+a2dij+a3(ki+kj)；
其中，ejr、kj分别表示节点j的剩余能量和节点j能够监测得的数据的大小，且a1+a2+a3＝1，这样系统就可以根据系统对eir、dij或ki所要求的比重不同调整ai的值而得到满足不同需要的权值；
所述控制单元通过内置的信号接收模块用于接收污水指标检测器传输的信号s(t)广义二阶循环累积量
接收信号s(t)的特征参数m2的理论值
经过计算可知，bpsk信号和msk信号的
检测广义循环累积量幅度谱
首先搜索广义循环累积量幅度谱
所述app控制端的信号捕获方法包括：对于每一路信号，按照下述公式对所述信号中的每一帧信号进行噪声跟踪，获取每一帧信号的噪声谱n(w,n)：
其中，x(w,n)表示所述信号的短时傅里叶变换；αu、αd为预设系数且0<αd<αu<1；w表示频域上的频点序号；n表示时域上的帧序号；
按照下述公式对每一帧信号的短时傅里叶变换进行二值化处理得到二值谱xb(w,n)：
tb为预设第一阈值；
将其中一路信号对应的ka个二值谱与另一路信号对应的kb个二值谱进行两两间的相干性匹配得到所述第一匹配结果，所述第一匹配结果包括匹配度最高的一组二值谱对应的匹配位置和匹配度，ka、kb均为正整数；
对于每一路信号，按照下述公式计算所述信号中的每一帧声音信号的功率谱p(w,n)：
p(w，n)＝αpp(w，n-1)+(1-αp)|x(w，n)|2
其中，x(w,n)表示所述信号的短时傅里叶变换；
αp为预设系数且0＜αp＜1；w表示频域上的频点序号；n表示时域上的帧序号；
按照下述公式计算每一帧信号的功率谱的谱间相关性dp(w,n)：
dp(w,n)＝|p(w+1,n)-p(w,n)|
按照下述公式对所述谱间相关性dp(w,n)进行噪声跟踪，获取每一帧信号的噪声功率谱的谱间相关性ndp(w,n)：
其中，βu、βd为预设系数且0＜βd＜βu＜1。
进一步，改造人工湿地前需进行：
将污水首先通过一内置有多道隔栅的倾斜式管道，使污水中的大型颗粒物、杂质被隔栅阻拦；所述多个循环泵的出口连通多道隔栅的倾斜式管道。
进一步，污水中的大型颗粒物、杂质被隔栅阻拦后进行：将污水进入好氧生物硝化池中。
进一步，将污水进入好氧生物硝化池中后进行：将经过好氧生物硝化池接着进入到沸石反应池中。
进一步，进入到沸石反应池中后，将经过沸石反应池中的污水通过泵的提升，进入到组合式复合生物滤池中；与其中的生物膜进行充分接触。
进一步，与的生物膜进行充分接触后，将经过组合式复合生物滤池中的污水进入到吹脱塔内；
将进入吹脱塔内以后的污水进入到人工湿地；
进一步，所述正六棱柱复合材料模块在常温下，制备方法包括：按质量比例将11％～14％石灰石、35％～45％煤渣、7％～12％粉煤灰、18％～25％粘土、16％～26％火山岩、6％～12％改性硅藻土和12％～17％的水添加搅拌均匀；将浆料倒入边长为9cm～13cm、高为45cm～55cm的正六棱柱体模具中，并在89pa/mm～125pa/mm的压力下压制成型，脱模后自然风干，即制得正六棱柱复合材料模块；
其中，石灰石粒径3mm～7mm，煤渣粒径5mm～12mm，粉煤灰粒径<3mm，粘土粒径<3mm，火山岩粒径4mm～9mm，改性硅藻土粒径3mm～9mm。
进一步，所述控制单元对污水指标检测器传输的信号还通过内置的处理模块对数据进行处理后，发送到app控制端；所述污水指标检测器传输的信号为图像信号；处理模块的数据进行处理方法包括：
将输入控制单元的图像转换成灰度图像，对图像{grayv(i,j)}像素灰度值求和，再获取平均值：
(2)利用总的纹理特征去除背景，计算图像的像素灰度值与平均像素灰度值的差值的绝对值之和，求其平均值：
利用局部纹理特征去除背景，用3×3大小的滑动窗口，遍历图像，求取中心像素灰度值与周边像素灰度值之差，在每一个窗口图像内求取平均值：
所述正六棱柱复合材料模块的孔隙率≥35％，体积密度为1.2×103—1.5×103kg/m3，透水速率为15—20m/h。
本发明的优点及积极效果为：本发明在污水进入湿地前结合了多重滤水系统以及氮磷处理系统，具有出水水质好、具有较强的氮磷处理能力、运行维护方便、费用低的优点；在人工湿地中使用的正六棱柱型复合填料模块便于安装、孔隙结构发达、堆密程度及透水性能良好，并且正六棱柱型复合材料模块的填充方式有效防止了系统内部形成短路流和死区的出现，提高了系统污水的有效处理体积，提高了污水的处理效果。
本发明利用网络技术获取的参数信息，实时的显示到用户移动设备上；该应用将会推动对水质进行技术检测的发展，用户可以在随时随地获取使用的水质参数。进而根据参数，实时的调整用水，app人机交互性良好，在准确率和时延性方面均能够满足客户的需求。
附图说明
图1是本发明实施提供的强化人工湿地污水处理方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图1及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
本发明实施例提供的强化人工湿地污水处理方法，包括以下步骤：
s101：将污水首先通过一内置有多道隔栅的倾斜式管道，使污水中的大型颗粒物、杂质被隔栅阻拦。
s102：将污水进入好氧生物硝化池中。
s103：将经过好氧生物硝化池接着进入到沸石反应池中。
s104：将经过沸石反应池中的污水通过泵的提升，进入到组合式复合生物滤池中；与其中的生物膜进行充分接触。
s105：将经过组合式复合生物滤池中的污水进入到吹脱塔内。
s106：将进入吹脱塔内以后的污水进入到人工湿地。
s107：改造人工湿地；在人工湿地池体内依次向上填充正六棱柱复合填料模块，由正六棱柱复合填料模块组成填料层；在人工湿地池体底部由正六棱柱复合填料模块填充后剩余的空间中均匀布置穿孔集水管；在填料层上方由正六棱柱复合填料模块填充后剩余的空间中均匀布置穿孔布水管；在人工湿地池体上方铺设厚为30cm～40cm的种植层，种植水生植物。
s108：污水净化：污水经过种植层植物根系的作用后，通过穿孔布水管进入到人工湿地池体，经穿孔布水管布水后，污水均匀进入到池体内部的由正六棱柱型复合填料模块组成的填料层中，污水在正六棱柱型复合填料模块以及正六棱柱型复合填料模块表面的微生物的物理、化学和生化反应联合作用下得以净化，再经穿孔集水管排出池体。
s109：净化水检测及控制：所述穿孔布水管、穿孔集水管上均镶嵌有多个污水指标检测器；所述多个污水指标检测器均通过无线连接安装在池体一侧的控制单元；所述控制单元通过有线连接固定在池体上的多个循环泵。
s110：净化水进行远程控制：所述控制单元对多个污水指标检测器传输的信息进行处理后通过无线传输app控制端，进行远程控制。
所述正六棱柱复合材料模块为常温下，将质量量比11-14％的粒径3-7mm石灰石、35-45％的粒径5-12mm煤渣、7-12％的粒径<3mm粉煤灰、18-25％的粒径<3mm粘土、16-26％的粒径4-9mm火山岩、6-12％的粒径3-9mm改性硅藻土和12-17％的水添加搅拌均匀；将浆料倒入边长为9-13cm、高为45-55cm的正六棱柱体模具中，并在89-125pa/mm的压力下压制成型，脱模后自然风干，即制得正六棱柱复合材料模块。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
本发明实施例提供的强化人工湿地污水处理方法中，
所述污水指标检测器基于互联网进行污水指标的检测；具体包括：
在面积为s＝w×l的检测区域内部署的污水指标检测器；
选择簇头：将整个检测区域按网格进行均匀划分，使每个网格的大小形状相同，在每个网格中选择位置距离网格中心最近的传感器节点作为簇头；
分簇：簇头选择完成后，簇头广播cluster{id，n，hop}信息，其中，id为节点的编号，n为cluster信息转发的跳数，且n的初值为0，hop为系统设定的跳数；处于簇头附近的邻居节点收到cluster信息后n增加1再转发这一信息，直到n＝hop就不再转发cluster信息；簇头的邻居节点转发cluster信息后再向将cluster信息转发给自己的邻居节点，然后发送一个反馈信息join{id，n，eir，dij，ki}给将cluster信息转发给自己的节点，最终将join信息转发给簇头表示自己加入该簇，其中，eir表示该节点此时的剩余能量，dij表示两节点间的距离，ki表示该节点能够监测得到的数据包的大小；如果一个节点收到了多个cluster信息，节点就选择n值小的加入该簇，若n相等节点就随便选择一个簇并加入到该簇；如果节点没有收到cluster信息，则节点发送help信息，加入离自己最近的一个簇；
簇内节点构成简单图模型：通过得到簇内所有节点在簇内所处的位置，将每个节点当做图的一个顶点，每两个相邻节点间用边相连接；
簇内权值的计算：通过所述分簇步骤，簇头获取簇内成员节点的eir、dij和ki，计算相邻两节点i，j之间的权值，权值的计算公式为：
wij＝a1(eir+ejr)+a2dij+a3(ki+kj)；
其中，ejr、kj分别表示节点j的剩余能量和节点j能够监测得的数据的大小，且a1+a2+a3＝1，这样系统就可以根据系统对eir、dij或ki所要求的比重不同调整ai的值而得到满足不同需要的权值；
所述控制单元通过内置的信号接收模块用于接收污水指标检测器传输的信号s(t)广义二阶循环累积量
接收信号s(t)的特征参数m2的理论值
经过计算可知，bpsk信号和msk信号的
检测广义循环累积量幅度谱
首先搜索广义循环累积量幅度谱
所述app控制端的信号捕获方法包括：对于每一路信号，按照下述公式对所述信号中的每一帧信号进行噪声跟踪，获取每一帧信号的噪声谱n(w,n)：
其中，x(w,n)表示所述信号的短时傅里叶变换；αu、αd为预设系数且0<αd<αu<1；w表示频域上的频点序号；n表示时域上的帧序号；
按照下述公式对每一帧信号的短时傅里叶变换进行二值化处理得到二值谱xb(w,n)：
tb为预设第一阈值；
将其中一路信号对应的ka个二值谱与另一路信号对应的kb个二值谱进行两两间的相干性匹配得到所述第一匹配结果，所述第一匹配结果包括匹配度最高的一组二值谱对应的匹配位置和匹配度，ka、kb均为正整数；
对于每一路信号，按照下述公式计算所述信号中的每一帧声音信号的功率谱p(w,n)：
p(w，n)＝αpp(w，n-1)+(1-αp)|x(w，n)|2
其中，x(w,n)表示所述信号的短时傅里叶变换；
αp为预设系数且0＜αp＜1；w表示频域上的频点序号；n表示时域上的帧序号；
按照下述公式计算每一帧信号的功率谱的谱间相关性dp(w,n)：
dp(w,n)＝|p(w+1,n)-p(w,n)|
按照下述公式对所述谱间相关性dp(w,n)进行噪声跟踪，获取每一帧信号的噪声功率谱的谱间相关性ndp(w,n)：
其中，βu、βd为预设系数且0＜βd＜βu＜1。
所述控制单元对污水指标检测器传输的信号还通过内置的处理模块对数据进行处理后，发送到app控制端；所述污水指标检测器传输的信号为图像信号；处理模块的数据进行处理方法包括：
将输入控制单元的图像转换成灰度图像，对图像{grayv(i,j)}像素灰度值求和，再获取平均值：
(2)利用总的纹理特征去除背景，计算图像的像素灰度值与平均像素灰度值的差值的绝对值之和，求其平均值：
利用局部纹理特征去除背景，用3×3大小的滑动窗口，遍历图像，求取中心像素灰度值与周边像素灰度值之差，在每一个窗口图像内求取平均值：
所述正六棱柱复合材料模块的孔隙率≥35％，体积密度为1.2×103—1.5×103kg/m3，透水速率为15—20m/h。
本发明利用网络技术获取的参数信息，实时的显示到用户移动设备上；该应用将会推动对水质进行技术检测的发展，用户可以在随时随地获取使用的水质参数。进而根据参数，实时的调整用水，app人机交互性良好，在准确率和时延性方面均能够满足客户的需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。