一种自动控制的智能污水处理系统的制作方法

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种自动控制的智能污水处理系统。

背景技术：

随着我国经济社会的发展，资源匮乏、环境污染等问题日益突出，经济发展与资源环境的矛盾日益尖锐，依靠大量消耗资源支撑的粗放型经济增长模式使得资源约束矛盾更加突出，环境形势十分严峻，严重影响可持续发展。转变增长方式，做好节能减排，是实现经济社会全面、和谐、可持续发展的迫切要求。

国内现有污水处理厂自动化设备投入较低，能耗高，而且系统大多在投产时没能达到设计运行要求，或在运行一段时间后改为部分自动、部分手动的运行状态。自动化系统成套引进国外产品和技术，以后虽然硬件系统在国内采购，控制技术并没有被系统的吸收。国内污水处理行业的自动化专业力量较低，很多兴建的污水处理工程的自动化系统是由冶金、化工、轻工等领域工程师设计、编程和调试的，对污水处理工艺了解较少，不能结合具体工艺进行控制策略设计，更加没有考虑节能消耗的设计。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种自动控制的智能污水处理系统；

本发明提出的一种自动控制的智能污水处理系统，该系统包括：第一处理池、第二处理池、第三处理池、采集装置、分析装置、计时装置、控制装置；

第一处理池上设有污水进口、第一出水口、第二出水口，污水进口和第一出水口设于第一处理池相对的两侧，第一出水口和第二出水口设于设于第一处理池的同侧；

第一处理池从污水进口至第一出水口方向依次设有竖直设置的第一过滤装置、第二过滤装置、第三过滤装置，第一过滤装置、第二过滤装置、第三过滤装置在水平方向上将第一处理池分为第一过滤单元、第二过滤单元、第三过滤单元、第四过滤单元；

采集装置用于采集第四过滤单元内水的图像信息；

分析装置用于对第四过滤单元内水的图像信息进行灰度处理，且将灰度处理图像与预设图像进行相似度比较并输出相似度比较结果s；

第二处理池上设有第二进水口和第三出水口，第二进水口与第一出水口通过第一管道连通，第一管道上设有第一电磁阀；第二处理池内设有清洁装置，清洁装置与控制装置通信连接并根据控制装置的指令动作对第二处理池内的水进行清洁；

第三处理池上设有第三进水口和第四出水口，第三进水口与第二出水口通过第二管道连通，第二管道上设有第二电磁阀，第三进水口与第三出水口通过第三管道连通，第三管道上设有第三电磁阀，第四出水口处设有第四电磁阀；第三处理池顶部设有加药箱，加药箱底部设有落药口，落药口处设有落药阀门；第三处理池内设有检测装置，检测装置用于检测第二处理池内有机物含量y；

控制装置，与计时装置、采集装置、分析装置、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、检测装置、落药阀门通信连接；

控制装置通过计时装置获取时间信息；控制装置内预设有第一相似度s1、第二相似度s2，控制装置通过分析装置获取相似度比较结果s，并将s与s1、s2进行比较，再根据比较结果与时间信息指令控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、清洁装置动作；控制装置内预设有第一有机物含量值y1、第二有机物含量值y2，控制装置通过检测装置获取第三处理池内有机物含量y，并将y与y1、y2进行比较，再根据比较结果与时间信息指令控制落药阀门、第四电磁阀动作。

优选地，控制装置内预设有第一时间值t1、第二时间值t2、第三时间值t3；

当s>s2时，控制装置指令控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、清洁装置动作，将第二电磁阀调整为开启状态、将第一电磁阀和第三电磁阀调整为关闭状态、将清洁装置调整为停止工作状态；

当s1≤s≤s2时，控制装置指令控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、清洁装置动作，将第一电磁阀调整为开启状态、将第二电磁阀和第三电磁阀调整为关闭状态、将清洁装置调整为开始工作状态且在t1时间后将清洁装置调整为停止工作状态；

当s<s1时，控制装置指令控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、清洁装置动作，将第一电磁阀调整为开启状态、将第二电磁阀和第三电磁阀调整为关闭状态、将清洁装置调整为开始工作状态且在t2时间后将清洁装置调整为停止工作状态；

控制装置将清洁装置调整为停止工作状态t3时间后指令控制第三电磁阀动作，将第三电磁阀调整为开启状态。

优选地，控制装置内预设有第四时间值t4、第五时间值t5、第六时间值t6；

当y<y1时，控制装置指令控制落药阀门、第四电磁阀动作，将落药阀门调整为关闭状态，且在t4时间后将第四电磁阀调整为开启状态；

当y1≤y≤y2时，控制装置指令控制落药阀门、第四电磁阀动作，将落药阀门调整为开启状态且在t5时间后将落药阀门调整为关闭状态、将第四电磁阀调整为关闭状态；

当y>y2时，控制装置指令控制落药阀门、第四电磁阀动作，将落药阀门调整为开启状态且在t6时间后将落药阀门调整为关闭状态、将第四电磁阀调整为关闭状态。

优选地，第一过滤装置、第二过滤装置、第三过滤装置的目数依次增大。

优选地，第一处理池内设有第一传感器，第一传感器用于检测第一处理池内水的高度h；

第一传感器与控制装置通信连接，控制装置通过第一传感器获取第一处理池内水的高度h；

控制装置内预设有第一高度值h1，当h≤h1时，控制单元指令控制第一电磁阀、第二电磁阀动作，将第一电磁阀、第二电磁阀调整为关闭状态。

优选地，第二处理池内设有第二传感器，第二传感器用于检测第二处理池内水的高度h0；

第二传感器与控制装置通信连接，控制装置通过第二传感器获取第二处理池内水的高度h0；

控制装置内预设有第二高度值h2，当h0≤h2时，控制单元指令控制第三电磁阀动作，将第三电磁阀调整为关闭状态。

优选地，第三处理池内设有第三传感器，第三传感器用于检测第三处理池内水的高度h00；

第三传感器与控制装置通信连接，控制装置通过第三传感器获取第三处理池内水的高度h00；

控制装置内预设有第三高度值h3，当h00≤h3时，控制单元指令控制第四电磁阀动作，将第四电磁阀调整为关闭状态。

优选地，第三处理池底部设有排污口。

本发明中第一处理池用于对污水中的杂质进行过滤，且第一处理池内包含多个过滤装置，多个过滤装置的目数依次增加可对不同大小和不同体积的杂质进行分层过滤，提高了对污水中杂质的过滤效果，且多个过滤装置将第一处理池分为多个过滤单元，本发明对最靠近出水口的第四过滤单元进行图像采集，并对采集的图像进行分析以获取第四过滤单元内水中的杂质数量，当第四过滤单元的图像分析结果表明水中杂质较多时，则第一处理池内的水流入第二处理池进行第二次除杂，利用清洁装置对第二处理池内水中杂质进行去除，保证经过清洁装置清洁后的水中尽可能少的含有杂质，并将清洁后的水引入第三处理池，提高第三处理池的处理工序对污水的处理效果；当第四过滤单元的水中含有较少杂质时，则将第一处理池内的水直接引入第三处理池进行生物处理；如此，根据第一处理池内污水中的杂质含量为污水选择是否进行第二次除杂，有效地提高了对污水中杂质的去除效果，进而提高生物处理方法对污水的处理效果。

第三处理池根据水中有机物含量的不同为落药阀门选择不同的开启时间来改变加入第三处理池内药物的量，使得加入第三处理池内药物的量与第三处理池内水中有机物含量具有更多的匹配度，提高第三处理池对水中有机物的针对性处理，有利于保证第三处理池对污水的处理效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种自动控制的智能污水处理系统的结构示意图；

图2为本发明提出的一种自动控制的智能污水处理系统的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，图1为本发明提出的一种自动控制的智能污水处理系统的结构示意图；

如图2所示，图2为本发明提出的一种自动控制的智能污水处理系统的控制装置的结构示意图；

参照图1、图2，本发明提出的一种自动控制的智能污水处理系统，该系统包括：第一处理池1、第二处理池2、第三处理池3、采集装置10、分析装置、计时装置、控制装置；

第一处理池1上设有污水进口4、第一出水口6、第二出水口5，污水进口4和第一出水口6设于第一处理池1相对的两侧，第一出水口6和第二出水口5设于设于第一处理池1的同侧；第一处理池1设有两个出水口，使得第一处理池1内的水可以根据实际状态选择性地通过第一出水口6或第二出水口5，保证离开第一处理池1的水接下来的处理过程可以顺利进行。

第一处理池1从污水进口4至第一出水口6方向依次设有竖直设置的第一过滤装置7、第二过滤装置8、第三过滤装置9，第一过滤装置7、第二过滤装置8、第三过滤装置9在水平方向上将第一处理池1分为第一过滤单元、第二过滤单元、第三过滤单元、第四过滤单元；具体地，第一过滤装置7、第二过滤装置8、第三过滤装置9的目数依次增大，使得第一处理池1内水中的固态杂质根据实际体积和大小被阻断，防止第一处理池1内的水流入第二处理池2或第三处理池3。

采集装置10用于采集第四过滤单元内水的图像信息；

分析装置用于对第四过滤单元内水的图像信息进行灰度处理，且将灰度处理图像与预设图像进行相似度比较并输出相似度比较结果s；由于第三过滤装置9的目数较大，因此可以过滤体积较小的固态杂质，通过检测第四过滤单元内水的具体情况可直观地反映出第一处理池1内三个过滤装置的过滤效果，方便根据第一处理池1内三个过滤装置的过滤效果为第一处理池1内的水选择流动方向。

第二处理池2上设有第二进水口12和第三出水口13，第二进水口12与第一出水口6通过第一管道连通，第一管道上设有第一电磁阀11；第二处理池2内设有清洁装置14，清洁装置14与控制装置通信连接并根据控制装置的指令动作对第二处理池2内的水进行清洁；优选地，清洁装置可采用打捞装置，将第二处理池2内水中的杂质打捞出来，提高第二处理池2内水的洁净度。

第三处理池3上设有第三进水口17和第四出水口18，第三进水口17与第二出水口5通过第二管道连通，第二管道上设有第二电磁阀15，第三进水口17与第三出水口13通过第三管道连通，第三管道上设有第三电磁阀16，第四出水口18处设有第四电磁阀22；当第一处理池1内三个过滤装置对第一处理池1内的水的过滤效果较好时，第一处理池1内的水通过第二出水口5直接流入第三处理池3进行生物处理；当第一处理池1内三个过滤装置对第一处理池1内的水的过滤效果不好时，第一处理池1内的水通过第一出水口6流入第二处理池2进行清洁后再流入第三处理池3进行生物处理，在保证流入第三处理池3内水的洁净度的基础上提高第三处理池3对水的生物处理效果。

第三处理池3顶部设有加药箱19，加药箱19底部设有落药口，落药口处设有落药阀门20；加药箱19用于存储有将污水中有机物转化为无机物的药品，使第三处理池3内的有机物进行分解和降解；第三处理池3内设有检测装置21，检测装置21用于检测第二处理池2内有机物含量y；

第三处理池3底部设有排污口，排污口用于排出第三处理池3底部堆积的淤泥等垃圾。

控制装置，与计时装置、采集装置10、分析装置、第一电磁阀11、第二电磁阀15、第三电磁阀16、第四电磁阀22、检测装置21、落药阀门20通信连接；

控制装置通过计时装置获取时间信息；控制装置内预设有第一相似度s1、第二相似度s2，控制装置通过分析装置获取相似度比较结果s，并将s与s1、s2进行比较，再根据比较结果与时间信息指令控制第一电磁阀11、第二电磁阀15、第三电磁阀16、清洁装置14动作；控制装置内预设有第一有机物含量值y1、第二有机物含量值y2，控制装置通过检测装置21获取第三处理池3内有机物含量y，并将y与y1、y2进行比较，再根据比较结果与时间信息指令控制落药阀门20、第四电磁阀22动作。

具体地，控制装置内预设有第一时间值t1、第二时间值t2、第三时间值t3；

当s>s2时，表明第四过滤单元的图像信息与预设图像信息相似度较大，即第四过滤单元内杂质较少，控制装置指令控制第一电磁阀11、第二电磁阀15、第三电磁阀16、清洁装置14动作，将第二电磁阀15调整为开启状态、将第一电磁阀11和第三电磁阀16调整为关闭状态、将清洁装置14调整为停止工作状态，使第一处理池1内的水直接流入第三处理池3进行生物处理；

当s1≤s≤s2时，表明第四过滤单元的图像信息与预设图像信息相似度中等，即第四过滤单元内存在一些杂质，即需要对第一处理池1内的水再做清洁处理，此时控制装置指令控制第一电磁阀11、第二电磁阀15、第三电磁阀16、清洁装置14动作，将第一电磁阀11调整为开启状态、将第二电磁阀15和第三电磁阀16调整为关闭状态、将清洁装置14调整为开始工作状态且在t1时间后将清洁装置14调整为停止工作状态，第一处理池1内的水流入第二处理池2内进行清洁处理，且清洁装置14在工作t1时间后将第二处理池2内的水引入第三处理池3进行生物处理；

当s<s1时，表明第四过滤单元的图像信息与预设图像信息相似度较低，即第四过滤单元内存在较多杂质，即需要加大对第一处理池1内的水的清洁力度，此时控制装置指令控制第一电磁阀11、第二电磁阀15、第三电磁阀16、清洁装置14动作，将第一电磁阀11调整为开启状态、将第二电磁阀15和第三电磁阀16调整为关闭状态、将清洁装置14调整为开始工作状态且在t2时间后将清洁装置14调整为停止工作状态，第一处理池1内的水流入第二处理池2内进行清洁处理，且加大清洁装置14的工作时间，清洁装置14完成清洁工作后将第二处理池2内的水引入第三处理池3进行生物处理；

控制装置将清洁装置14调整为停止工作状态t3时间后指令控制第三电磁阀16动作，将第三电磁阀16调整为开启状态，上述t3时间设置为可使第二处理池2内的水全部流入第三处理池3的充足时间。

当第三处理池3内有充足的水时，再进行生物处理操作，具体地：控制装置内预设有第四时间值t4、第五时间值t5、第六时间值t6；

当y<y1时，表明第三处理池3内水中有机物的含量较低，此时无需再利用药剂来降低第三处理池3内水中的有机物含量，控制装置指令控制落药阀门20、第四电磁阀22动作，将落药阀门20调整为关闭状态，且在t4时间后将第四电磁阀22调整为开启状态；

当y1≤y≤y2时，表明第三处理池3内水中有机物的含量略微超标，此时需要再利用药剂来降低第三处理池3内水中的有机物含量，控制装置指令控制落药阀门20、第四电磁阀22动作，将落药阀门20调整为开启状态且在t5时间后将落药阀门20调整为关闭状态、将第四电磁阀22调整为关闭状态；

当y>y2时，表明第三处理池3内水中有机物的含量严重超标，此时应该快速对第三处理池3内水中的有机物进行处理，控制装置指令控制落药阀门20、第四电磁阀22动作，将落药阀门20调整为开启状态且在t6时间后将落药阀门20调整为关闭状态、将第四电磁阀22调整为关闭状态，加大落药阀门20的开启时间来增加加入第三处理池3内的药剂量，使得第三处理池3内水中的有机物可以快速被降解。

具体地，为根据第一处理池1内的实际水量来控制第一电磁阀11、第二电磁阀15动作，第一处理池1内设有第一传感器，第一传感器用于检测第一处理池1内水的高度h；

第一传感器与控制装置通信连接，控制装置通过第一传感器获取第一处理池1内水的高度h；

控制装置内预设有第一高度值h1，当h≤h1时，表明第一处理池1内经过过滤处理的水的量很低，此时控制单元指令控制第一电磁阀11、第二电磁阀15动作，将第一电磁阀11、第二电磁阀15调整为关闭状态。

具体地，第二处理池2内设有第二传感器，第二传感器用于检测第二处理池2内水的高度h0；

第二传感器与控制装置通信连接，控制装置通过第二传感器获取第二处理池2内水的高度h0；

控制装置内预设有第二高度值h2，当h0≤h2时，表明第二处理池2内经过清洁处理后的水已全部流入第三处理池3内，此时控制单元指令控制第三电磁阀16动作，将第三电磁阀16调整为关闭状态。

具体地，第三处理池3内设有第三传感器，第三传感器用于检测第三处理池3内水的高度h00；

第三传感器与控制装置通信连接，控制装置通过第三传感器获取第三处理池3内水的高度h00；

控制装置内预设有第三高度值h3，当h00≤h3时，表明第三处理池3内经过生物处理后的水已排放完，此时控制单元指令控制第四电磁阀22动作，将第四电磁阀22调整为关闭状态。

第一处理池1用于对污水中的杂质进行过滤，且第一处理池1内包含多个过滤装置，多个过滤装置的目数依次增加可对不同大小和不同体积的杂质进行分层过滤，提高了对污水中杂质的过滤效果，且多个过滤装置将第一处理池1分为多个过滤单元，对最靠近出水口的第四过滤单元进行图像采集，并对采集的图像进行分析以获取第四过滤单元内水中的杂质数量，当第四过滤单元的图像分析结果表明水中杂质较多时，则第一处理池1内的水流入第二处理池2进行第二次除杂，利用清洁装置14对第二处理池2内水中杂质进行去除，保证经过清洁装置14清洁后的水中尽可能少的含有杂质，并将清洁后的水引入第三处理池3，提高第三处理池3的处理工序对污水的处理效果；当第四过滤单元的水中含有较少杂质时，则将第一处理池1内的水直接引入第三处理池3进行生物处理；如此，根据第一处理池1内污水中的杂质含量为污水选择是否进行第二次除杂，有效地提高了对污水中杂质的去除效果，进而提高生物处理方法对污水的处理效果。

第三处理池3根据水中有机物含量的不同为落药阀门选择不同的开启时间来改变加入第三处理池3内药物的量，使得加入第三处理池3内药物的量与第三处理池3内水中有机物含量具有更多的匹配度，提高第三处理池3对水中有机物的针对性处理，有利于保证第三处理池3对污水的处理效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。