专利名称：活性污泥多参数自动监测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种活性污泥多参数自动监测装置。
背景技术：
目前，国内外城市污水处理厂80％均采用活性污泥处理方案。因此，监控污水处理的质量效果，首先应监测污水中活性污泥的特性指标SV，MLSS，SVI，SDI。按当前国际规范的手工检测技术途径，无法实现昼夜连续监控的技术目标。
在活性污泥法处理过程的运行管理上和活性污泥净化反应的各项试验中，作为活性污泥浓度指标而广泛使用的是活性污泥混合液悬浮物浓度(MLSS)和30min沉淀容积的百分比(SV30)。
污泥MLSS是很重要的参数，工程上往往以MLSS作为间接计量活性污泥微生物量的指标，它是运行管理的一个重要控制参数。如果MLSS超出特定范围，必须设法使其恢复正常，否则势必造成生物处理系统出水水质发生变化，甚至导致包括悬浮物在内的各种排放指标超标。另外，通过测定MLSS，还可以监测混合液的污泥体积指数，从而了解活性污泥及其他生物悬浮液的沉降特性和活性。
SV值的测定可用于监控活性污泥混合液的性能。常常用SV来指导活性污泥系统的运行。如果当活性污泥的凝聚、沉降性能良好时，SV的大小可以反映活性污泥池正常运行的污泥量(国际标准为2～4g/L)。所以在很多污水厂中往往用SV来控制剩余污泥的排放量。
污泥指数SVI能比较准确的反映出活性污泥沉降性能的好坏。相对SV来说，SVI的概念中排除了污泥浓度对沉降体积的影响，能较好的反映出活性污泥的松散程度和凝聚、沉淀性能，是判断污泥沉降浓缩性能的一个常用参数。
目前，国内外对MLSS的测量还采用耗时费力的重量分析方法，往往要花费几个小时才能检测出结果。国外进口的光学浊度探测头，价格较贵，且灵敏度教低，它只能粗略地判断MLSS，其误差极大，此外光电比色法仅能检测MLSS单指标。另外，国内外对SV和SVI还没有形成一套较完整的自动监测路线，这两个指标的监测都是靠人工方式进行的，因此昼夜连续运转的处理过程无法实现高效率，一天三班制的人力资源的浪费，造成信息自动汇集不及时，造成污水处理自动化机制的落后。所以快速的仪器检测势在必行。
发明内容
本发明的目的是提供一种活性污泥多参数自动监测装置，为污水处理系统对活性污泥各项指数的检测提供一种智能型的多参数同时监测的装置，免除了人工测定带来的人力资源与时间的浪费，且提高检测数据的准确度，可广泛用于污水处理系统中。
本发明的技术方案是一种活性污泥多参数自动监测装置，该装置包括样品采样器，样品采样器的一侧安装有光源、另一侧安装有摄像头。
本发明进一步的技术方案是一种活性污泥多参数自动监测装置，该装置包括样品采样器，样品采样器的一侧安装有光源、另一侧安装有摄像头；所述摄像头通过视频电缆线连接有监控计算机，监控计算机通过RS232接口与移动通信网络传输模块连接有远端控制中心。
本发明更详细的技术方案是一种活性污泥多参数自动监测装置，该装置包括样品采样器，样品采样器的一侧安装有光源、另一侧安装有摄像头；所述摄像头通过视频电缆线连接有监控计算机，监控计算机通过RS232接口与移动通信网络传输模块连接有远端控制中心；所述样品采样器与活性污泥池之间通过蠕动泵连接有污泥输送管；所述样品采样器与清水容器之间通过恒流泵连接有清水输送管，样品采样器还连接有排污管，排污管上安装有排污阀。
本发明的优点是1.本发明利用高分辨率数字摄像头来对样品采样器中被充入的活性污泥的混合液进行实时拍摄，然后被拍摄的数字图像实时传输到监控计算机进行图像、数据处理，最后在监控计算机上自动输出活性污泥浓度MLSS的值。
2.本发明可利用高分辨率的摄像头拍摄装置中静置30min后样品采样器中的图像，此时，样品采样器中物质被分为两层，污泥沉淀层(h)和清水层(H-h)，然后，此图像经过监测计算机处理，可以很准确直接得出污泥沉降比SV30的值；可利用计算机保留采样的活性污泥沉降图像，及时判断污泥膨胀的突发状况。
3.本发明具有多参数直接测量的特性，可以实现昼夜连续自动在线监测，可同时测出MLSS、SV30、SVI、SDI四个参数指标。
4.本发明可在任何时间段进行污泥沉降体积SV的测量(如15分，30分，60分，120分钟等)，可以自动比较不同时间的SV。
5.本发明的测量结果不仅具有具体的参数显示、还配有监测图像显示，监控计算机通过RS232接口与移动通信网络传输模块(GSM/GPRS无线传输模块)联接，完成实时控制，将被测参数测量结果通过无线移动通信网络送到远端控制中心显示，且不受传输距离的限制。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述图1为本发明的装置结构原理图其中1样品采样器；2光源；3高分辨率数字摄像头；4视频电缆线；5监控计算机；6RS232接口；7移动通信网络传输模块；8远端控制中心；9活性污泥池；10蠕动泵；11污泥输送管；12清水容器；13恒流泵；14清水输送管；15排污管；16排污阀。
具体实施例方式
实施例如图1所示，一种活性污泥多参数自动监测装置，该装置包括样品采样器1，样品采样器1与活性污泥池9之间通过蠕动泵10连接有污泥输送管11，样品采样器1与清水容器12之间通过恒流泵13连接有清水输送管14，样品采样器1还连接有排污管15，排污管15上安装有排污阀16。
样品采样器1的一侧安装有光源2、另一侧安装有摄像头3，摄像头3通过视频电缆线4连接有监控计算机5，监控计算机5通过RS232接口6与移动通信网络传输模块7连接有远端控制中心8。
工作时，先将活性污泥池9中的活性污泥混合液通过蠕动泵10充入样品采样器1中，然后高分辨率摄像头3通过采集样品采样器1中图像像素点而反映出不同的灰度值，然后通过视频电缆线4输入监控计算机5，再经过相应图像处理程序对图象数据进行分析后可以反映出相应的测光值，近而输出活性污泥浓度(MLSS)的值。
当样品采样器1被静置30min后，管中混合液被分为两层，上层为清水层，下层为污泥层。清水层和污泥层的界面清新可辩辨，被高分辨率摄像头3拍摄后图像十分清晰。下部沉降污泥呈现黑色，上部水体呈现清水色，其灰度值明显不同。其黑白边界的位置是关键，监测计算机5采用图像的边缘检测方法，进行二值化处理，判断活性污泥的沉降界面高度(h)，然后将此高度值与样品采样器中1混合液的总高度(H)相比，即图中的h/H，比值则为污泥沉降SV30。
在检测完MLSS和SV30的指标后，恒流泵13会自动打开(恒流泵每30min自动打开一次)，此时恒流泵13会抽入清水向样品采样器1内鼓入，将样品采样器1内的物质全部清出，接着恒流泵13关闭，蠕动泵10启动将活性污泥混合液再次充入样品采样器1中，接着便可进行下一次污泥指数检测。
图1中1为样品采样器，作为取活性污泥混合液样本之用。
图1中2为灯光源，负责向样品采样器内活性污泥混合液发出线性光源，以便于高分辨率摄像头3对样品采样器1拍摄图像。
图1中3为高分辨率摄像头，负责拍摄样品采样器1中物质的图像。
图1中5为监控计算机，负责处理摄像机拍摄的图像数据，并将处理结果显示出来。
图1中7为GSM/GPRS无线传输模块，通过RS232接口6与监控计算机5联接，利用移动通信网络，将被测参数测量结果通过无线移动通信网络送到远端控制中心8显示。
图1中9为活性污泥水池。
图1中10为蠕动泵，每30min开启一次，向样品采样器1中充入活性污泥混合液。
图1中12为清水容器，用于清洗样品采样器1内检测完毕的混合液。
图1中13为自动控制恒流泵，负责向样品采样器1中充入自来水，将检测完的活性污泥混合液排除出样品采样器1。
图1中15为排污管，样品采样器1中的污泥将从此管排出。
综上所述，活性污泥SV、SVI、MLSS、SDI多参数自动监测系统省时省力，且测量准确度高，是污水处理系统理想的活性污泥多指数测量装置。
权利要求
1.一种活性污泥多参数自动监测装置，其特征在于该装置包括样品采样器(1)，样品采样器(1)的一侧安装有光源(2)、另一侧安装有摄像头(3)。
2.根据权利要求1所述的活性污泥多参数自动监测装置，其特征在于所述摄像头(3)通过视频电缆线(4)连接有监控计算机(5)，监控计算机(5)通过RS232接口(6)与移动通信网络传输模块(7)连接有远端控制中心(8)。
3.根据权利要求1所述的活性污泥多参数自动监测装置，其特征在于所述样品采样器(1)与活性污泥池(9)之间通过蠕动泵(10)连接有污泥输送管(11)。
4.根据权利要求1所述的活性污泥多参数自动监测装置，其特征在于所述样品采样器(1)与清水容器(12)之间通过恒流泵(13)连接有清水输送管(14)，样品采样器(1)还连接有排污管(15)，排污管(15)上安装有排污阀(16)。
全文摘要
本发明公开了一种活性污泥多参数自动监测装置，该装置包括样品采样器，样品采样器的一侧安装有光源、另一侧安装有摄像头；所述摄像头通过视频电缆线连接有监控计算机，监控计算机通过RS232接口与移动通信网络传输模块连接有远端控制中心；本发明为污水处理系统对活性污泥各项指数的检测提供一种智能型的多参数同时监测的装置，免除了人工测定带来的人力资源与时间的浪费，且提高检测数据的准确度，可广泛用于污水处理系统中。
文档编号G01N21/00GK1793839SQ20051012307
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月12日 优先权日2005年12月12日
发明者肖金球, 吴俊 , 吴平 申请人:苏州科技学院