一种基于自动化设计的智能污水处理系统的制作方法

本发明涉及涉及污水智能处理技术领域，尤其涉及一种基于自动化设计的智能污水处理系统。

背景技术：

水资源是人类生产生活的最关键资源，可是如今，生态环境遭到严重破坏，水体污染严重，水资源的保护和水污染的治理成为现代社会最关注的问题。对于在水资源短缺，水污染又严重的情况下，需要对被污染的水进行处理，使这些被污染的水处理后能重新被利用。目前，对污水处理采用多级处理技术，一级处理主要用于去除污水中呈悬浮状态的固体物质，处理后的污水不宜排放，还须进行二级处理；二级处理的主要任务是大幅度去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物，一般经过二级处理的污水就可以达到排放标准。因此在对污水分级处理时，需要保证一级的效果，提高一级处理过程中对污水的处理效果，使污水中的悬浮或可沉淀的固体物质得到充分的去除，再将经过一级处理的污水进行二级处理，保证污水在二级处理过程中的处理效果和效率。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于自动化设计的智能污水处理系统；

本发明提出的一种基于自动化设计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、第四处理池、计时装置、控制装置；

第一处理池设有污水入口和第一出水口，污水入口与第一出水口位于第一处理池相对的两侧，第一处理池内设有过滤装置；

第二处理池侧壁上设有超声波发射装置，超声波发射装置包括发射器和接收器，发射器用于向第二处理池内与发射器相对的侧壁方向发射超声波，接收器用于记录自发射器发射超声波时刻起的预设时间内反射波的接收次数N；

第二处理池设有第二进水口和第二出水口，第二进水口与第一出水口管路连通；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对第二处理内的水进行清洁；

第三处理池设有第三进水口和第三出水口，第三进水口与第二出水口通过第一管道连通，第一管道上设有第一电磁阀；

第三处理池顶部设有第一加药箱、第二加药箱，第一加药箱、第二加药箱、底部分别设有第一落药口、第二落药口，第一落药口、第二落药口处分别设有第一落药阀门和第一测速装置、第二落药阀门和第二测速装置，第一测试装置用于检测第一落药口处的落药速度，第二测速装置用于检测第二落药口处的落药速度；控制装置与第一测速装置、第二测速装置通信连接并通过第一测速装置获取第一落药口处的落药速度、通过第二测速装置获取第二落药口处的落药速度；

第三处理池内设有第一检测装置，第一检测装置用于检测第三处理池内水的温度T；

第四处理池设有第四进水口和第四出水口，第四进水口与第三出水口通过第二管道连通，第二管道上设有第二电磁阀，第四出水口处设有第三电磁阀；

第四处理池内设有第二检测装置，第二检测装置用于检测第四处理池内水中有机物含量Y；第四处理池顶部设有第三加药箱，第三加药箱底部设有第三落药口，第三落药口处设有第三落药阀门和第三测速装置，第三测速装置用于检测第三落药口处的落药速度，第三测速装置与控制装置通信连接，控制装置通过第三测速装置获取第三落药口处的落药速度；

控制装置，与计时装置、超声波发射装置、第一电磁阀、第二电磁阀、第一检测装置、第二检测装置、第一落药阀门、第二落药阀门、第三落药阀门、第三电磁阀通信连接；

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次数N1、第二次数N2，控制装置通过超声波发射装置的接收器获取接收次数N，并将N与N1、N2进行比较，再根据上述比较结果以及时间信息指令控制清洁装置、第一电磁阀动作；

控制装置内预设有第一温度值T1、第二温度值T2，控制装置通过第一检测装置获取第三处理池内水的温度T，并将T与T1、T2进行比较，再根据比较结果以及时间信息指令控制第一落药阀门、第二落药阀门、第二电磁阀动作；

控制装置内预设有第一有机物含量值Y1，控制装置通过第二检测装置获取第四处理池内有机物含量Y，并将Y与Y1进行比较，再根据比较结果指令控制第三落药阀门、第三电磁阀动作。

优选地，控制装置内预设有第一时间值t1、第二时间值t2；

当N<N1时，控制装置指令控制清洁装置、第一电磁阀动作，将清洁装置调整为停止工作状态、将第一电磁阀调整为开启状态；

当N1≤N≤N2时，控制装置指令控制清洁装置、第一电磁阀动作，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、将第一电磁阀调整为关闭状态；

当N>N2时，控制装置指令控制清洁装置、第一电磁阀动作，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、将第一电磁阀调整为关闭状态。

优选地，控制装置内从小至大依次预设有第一速度V1、第二速度V2、第三速度V3，控制装置内预设有第三时间值t3、第四时间值t4、第五时间值t5；

当T≤T1时，控制装置指令控制第一落药阀门、第二落药阀门、第二电磁阀动作，将第一落药阀门和第二落药阀门调整为开启状态且将第一落药口和第二落药口处的落药速度调整为V3、将第二电磁阀在t3时间后调整为开启状态；

当T1<T<T2时，控制装置指令控制第一落药阀门、第二落药阀门、第二电磁阀动作，将第一落药阀门和第二落药阀门调整为开启状态且将第一落药口和第二落药口处的落药速度调整为V2、将第二电磁阀在t4时间后调整为开启状态；

当T≥T2时，控制装置指令控制第一落药阀门、第二落药阀门、第二电磁阀动作，将第一落药阀门和第二落药阀门调整为开启状态且将第一落药口和第二落药口处的落药速度调整为V1、将第二电磁阀在t4时间后调整为开启状态；

优选地，控制装置根据第二电磁阀的状态指令控制第一落药阀门和第二落药阀门动作；

当第二电磁阀处于开启状态时，控制装置指令控制第一落药阀门和第二落药阀门动作，将第一落药阀门和第二落药阀门调整为关闭状态。

优选地，控制装置内从小至大依次预设有第四速度V4、第五速度V5、第三速度V3，控制装置内预设有第六时间值t6、第七时间值t7、第五时间值t5；

当Y≤Y1时，控制装置指令控制第三落药阀门、第三电磁阀动作，将第三落药阀门调整为关闭状态、将第三电磁阀调整为开启状态；

当Y1<Y<3Y1/2时，控制装置指令控制第三落药阀门、第三电磁阀动作，将第三落药阀门调整为开启状态且将第三落药口处的落药速度调整为V4、将第三电磁阀调整为关闭状态；

当Y≥3Y1/2时，控制装置指令控制第三落药阀门、第三电磁阀动作，将第三落药阀门调整为开启状态且将第三落药口处的落药速度调整为V5、将第三电磁阀调整为关闭状态；

优选地，优选地，控制装置根据第三电磁阀的状态指令控制第三落药阀门动作；

当第三电磁阀处于开启状态时，控制装置指令控制第三落药阀门动作，将第三落药阀门调整为关闭状态。

优选地，第二处理池内设有第一传感器，第一传感器用于检测第二处理池内水的高度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二处理池内水的高度H并根据H的大小指令控制第一电磁阀动作；

控制装置内预设有第一高度值H1，当H≤H1时，控制装置指令控制第一电磁阀动作，将第一电磁阀调整为关闭状态。

优选地，第三处理池内设有第二传感器，第二传感器用于检测第三处理池内水的高度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三处理池内水的高度H0并根据H0的大小指令控制第二电磁阀动作；

控制装置内预设有第二高度值H2，当H0≤H2时，控制装置指令控制第二电磁阀动作，将第二电磁阀调整为关闭状态。

优选地，第二处理池底部设有第一排污口、第三处理池底部设有第二排污口、第四处理池底部设有第三排污口。

本发明首先对污水进行过滤，以减少污水中的固态杂质，经过过滤后的污水进入第二处理池，第二处理池采用超声波的传输特性来对污水中的固态杂质进行检测，以确保对污水中的固态物质进行完全去除，具体地，由于超声波在传输过程中遇到障碍物时会形成反射波并反射回来，因此可通过检测反射波的接收次数来对污水中的杂质进行检测，即反射波接收次数多时即表明超声波在水中遇到了较多的障碍物，即污水中的杂质较多，当反射波接收次数较少时表明超声波在水中遇到的障碍物较少，即污水中的杂质较少，再根据污水中杂质的具体数量控制清洁装置的清洁时间，使得清洁装置能够将污水中杂质进行充分的去除；如此，先对污水进行过滤再利用超声波来检测过滤效果以及污水中的杂质，可提高检测的精度，同时有效的节约了能源。

污水经过第二处理池处理后流入第三处理池进行生物处理，在此处理过程中，通过检测第三处理池内水温来为第三处理池选用不同的加药策略，并通过改变落药阀门的落药速度来改变加入第三处理池内的药品量，使得污水中的有机物可以在第三处理池内药品的作用下进行充分的降解和分解，保证第三处理池对污水中有机物的处理效果。

进一步地，采用第四处理池对污水中的有机物进行精确的检测和去除，保证流出第四处理池的水达到排放标准，避免对环境造成影响。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于自动化设计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基于自动化设计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基于自动化设计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基于自动化设计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，本发明提出的一种基于自动化设计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、第四处理池4、计时装置、控制装置；

第一处理池1设有污水入口5和第一出水口6，污水入口5与第一出水口6位于第一处理池1相对的两侧，第一处理池1内设有过滤装置7；过滤装置7用于对第一处理池1内的水进行过滤。

第二处理池2侧壁上设有超声波发射装置11，超声波发射装置11包括发射器和接收器，发射器用于向第二处理池2内与发射器相对的侧壁方向发射超声波，接收器用于记录自发射器发射超声波时刻起的预设时间内反射波的接收次数N；

第二处理池2设有第二进水口8和第二出水口9，第二进水口8与第一出水口6管路连通；第二处理池2内设有清洁装置10，清洁装置10与控制装置通信连接并根据控制装置的指令对第二处理内的水进行清洁；具体地，第二处理池2底部设有第一排污口，第一排污口用于排出第二处理池2底部的垃圾。

第三处理池3设有第三进水口13和第三出水口14，第三进水口13与第二出水口9通过第一管道连通，第一管道上设有第一电磁阀12；第三处理池3底部设有第二排污口，第三处理池3底部的垃圾可从第二排污口排出。

第三处理池3顶部设有第一加药箱15、第二加药箱16，第一加药箱15、第二加药箱16、底部分别设有第一落药口、第二落药口，第一落药口、第二落药口处分别设有第一落药阀门17和第一测速装置、第二落药阀门18和第二测速装置，第一测试装置用于检测第一落药口处的落药速度，第二测速装置用于检测第二落药口处的落药速度；控制装置与第一测速装置、第二测速装置通信连接并通过第一测速装置获取第一落药口处的落药速度、通过第二测速装置获取第二落药口处的落药速度；第一加药箱15、第二加药箱16用于存放不同的药剂，比如作用效果不同的药剂，如根据温度来选择在第一加药箱15、第二加药箱16内存放不同作用力度的药剂。

第三处理池3内设有第一检测装置19，第一检测装置19用于检测第三处理池3内水的温度T；

第四处理池4设有第四进水口25和第四出水口26，第四进水口25与第三出水口14通过第二管道连通，第二管道上设有第二电磁阀20，第四出水口26处设有第三电磁阀24；

第四处理池4内设有第二检测装置21，第二检测装置21用于检测第四处理池4内水中有机物含量Y；第四处理池4顶部设有第三加药箱22，第三加药箱22底部设有第三落药口，第三落药口处设有第三落药阀门23和第三测速装置，第三测速装置用于检测第三落药口处的落药速度，第三测速装置与控制装置通信连接，控制装置通过第三测速装置获取第三落药口处的落药速度；第三加药箱22用于存放对水中有机物进行转化的药品；第四处理池4底部设有第三排污口，第三排污口用于排出第四处理池4底部的垃圾。

控制装置，与计时装置、超声波发射装置11、第一电磁阀12、第二电磁阀20、第一检测装置19、第二检测装置21、第一落药阀门17、第二落药阀门18、第三落药阀门23、第三电磁阀24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次数N1、第二次数N2，控制装置通过超声波发射装置11的接收器获取接收次数N，并将N与N1、N2进行比较，再根据上述比较结果以及时间信息指令控制清洁装置10、第一电磁阀12动作；

控制装置内预设有第一温度值T1、第二温度值T2，控制装置通过第一检测装置19获取第三处理池3内水的温度T，并将T与T1、T2进行比较，再根据比较结果以及时间信息指令控制第一落药阀门17、第二落药阀门18、第二电磁阀20动作；

控制装置内预设有第一有机物含量值Y1，控制装置通过第二检测装置21获取第四处理池4内有机物含量Y，并将Y与Y1进行比较，再根据比较结果指令控制第三落药阀门23、第三电磁阀24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；

当N<N1时，表明接收器接收的反射波次数较少，即第一处理池1内水中杂质较少，控制装置指令控制清洁装置10、第一电磁阀12动作，将清洁装置10调整为停止工作状态、将第一电磁阀12调整为开启状态，将第一处理池1内的水引入第二处理池2；

当N1≤N≤N2时，表明接收器接收的反射波次数较多，即第一处理池1内水中存在一定量的杂质，则需要对第一处理池1内的水进行清洁，控制装置指令控制清洁装置10、第一电磁阀12动作，将清洁装置10调整为开始工作状态且在t1时间后将清洁装置10调整为停止工作状态、将第一电磁阀12调整为关闭状态；

当N>N2时，表明接收器接收的反射波次数很多，即第一处理池1内水中存在很多杂质，则需要对第一处理池1内的水进行清洁，控制装置指令控制清洁装置10、第一电磁阀12动作，将清洁装置10调整为开始工作状态且在t2时间后将清洁装置10调整为停止工作状态、将第一电磁阀12调整为关闭状态，通过加大清洁装置10的清洁时间来提高清洁装置10对第一处理池1内水中杂质的清洁效果。

具体地，控制装置内从小至大依次预设有第一速度V1、第二速度V2、第三速度V3，控制装置内预设有第三时间值t3、第四时间值t4、第五时间值t5；

当T≤T1时，表明第三处理池3内水温度较低，此时为保证第二处理池2对污水的处理效果，应该增加加入第三处理池3的药品量，控制装置指令控制第一落药阀门17、第二落药阀门18、第二电磁阀20动作，将第一落药阀门17和第二落药阀门18调整为开启状态且将第一落药口和第二落药口处的落药速度调整为V3、将第二电磁阀20在t3时间后调整为开启状态，不仅增加了加入第三处理池3内的药品种类，而且增加了加入第三处理池3内的药品数量，使得第三处理池3在温度较低的情况下依然可以对第三处理池3内水中的有机物进行充分的分解和降解；

当T1<T<T2时，表明第三处理池3内水温度适中，控制装置指令控制第一落药阀门17、第二落药阀门18、第二电磁阀20动作，将第一落药阀门17和第二落药阀门18调整为开启状态且将第一落药口和第二落药口处的落药速度调整为V2、将第二电磁阀20在t4时间后调整为开启状态，选用该温度下实用的药品来对第三处理池3内的水进行处理，并且增加第一落药口和第二落药口的落药速度来增加单位时间内加入第三处理池3内的药量；

当T≥T2时，表明第三处理池3内水温较高，此时为避免药品的浪费，无需过多的药品加入第三处理池3，控制装置指令控制第一落药阀门17、第二落药阀门18、第二电磁阀20动作，将第一落药阀门17和第二落药阀门18调整为开启状态且将第一落药口和第二落药口处的落药速度调整为V1、将第二电磁阀20在t4时间后调整为开启状态；

具体地，控制装置根据第二电磁阀20的状态指令控制第一落药阀门17和第二落药阀门18动作；

当第二电磁阀20处于开启状态时，表明第三处理池3内的水将要流入第四处理池4，此时无需再向第三处理池3内加入药品，控制装置指令控制第一落药阀门17和第二落药阀门18动作，将第一落药阀门17和第二落药阀门18调整为关闭状态。

具体地，控制装置内从小至大依次预设有第四速度V4、第五速度V5、第三速度V3，控制装置内预设有第六时间值t6、第七时间值t7、第五时间值t5；

当Y≤Y1时，表明第四处理池4内水中有机物的含量较低，此时无需再利用药剂来降低第四处理池4内水中的有机物含量，控制装置指令控制第三落药阀门23、第三电磁阀24动作，将第三落药阀门23调整为关闭状态、将第三电磁阀24调整为开启状态；

当Y1<Y<3Y1/2时，表明第四处理池4内水中有机物含量较高，此时需要利用药剂来对第四处理池4内水中的有机物进行处理，控制装置指令控制第三落药阀门23、第三电磁阀24动作，将第三落药阀门23调整为开启状态且将第三落药口处的落药速度调整为V4、将第三电磁阀24调整为关闭状态；

当Y≥3Y1/2时，表明第四处理池4内水中有机物含量严重超标，此时快速对第四处理池4内水中的有机物进行处理，控制装置指令控制第三落药阀门23、第三电磁阀24动作，将第三落药阀门23调整为开启状态且将第三落药口处的落药速度调整为V5、将第三电磁阀24调整为关闭状态，通过加大第三落药口处的落药速度来增加单位之间内加入第四处理池4的药品量；

具体地，优选地，控制装置根据第三电磁阀24的状态指令控制第三落药阀门23动作；

当第三电磁阀24处于开启状态时，表明第四处理池4内的水达到排放标准，此时无需再向第四处理池4内加入药品，则控制装置指令控制第三落药阀门23动作，将第三落药阀门23调整为关闭状态。

具体地，第二处理池2内设有第一传感器，第一传感器用于检测第二处理池2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二处理池2内水的高度H并根据H的大小指令控制第一电磁阀12动作；

控制装置内预设有第一高度值H1，当H≤H1时，控制装置指令控制第一电磁阀12动作，将第一电磁阀12调整为关闭状态。

具体地，第三处理池3内设有第二传感器，第二传感器用于检测第三处理池3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三处理池3内水的高度H0并根据H0的大小指令控制第二电磁阀20动作；

控制装置内预设有第二高度值H2，当H0≤H2时，控制装置指令控制第二电磁阀20动作，将第二电磁阀20调整为关闭状态。

首先对污水进行过滤，以减少污水中的固态杂质，经过过滤后的污水进入第二处理池2，第二处理池2采用超声波的传输特性来对污水中的固态杂质进行检测，以确保对污水中的固态物质进行完全去除，具体地，由于超声波在传输过程中遇到障碍物时会形成反射波并反射回来，因此可通过检测反射波的接收次数来对污水中的杂质进行检测，即反射波接收次数多时即表明超声波在水中遇到了较多的障碍物，即污水中的杂质较多，当反射波接收次数较少时表明超声波在水中遇到的障碍物较少，即污水中的杂质较少，再根据污水中杂质的具体数量控制清洁装置的清洁时间，使得清洁装置能够将污水中杂质进行充分的去除；如此，先对污水进行过滤再利用超声波来检测过滤效果以及污水中的杂质，可提高检测的精度，同时有效的节约了能源。

污水经过第二处理池2处理后流入第三处理池3进行生物处理，在此处理过程中，通过检测第三处理池3内水温来为第三处理池3选用不同的加药策略，并通过改变落药阀门的落药速度来改变加入第三处理池3内的药品量，使得污水中的有机物可以在第三处理池3内药品的作用下进行充分的降解和分解，保证第三处理池3对污水中有机物的处理效果。

进一步地，采用第四处理池4对污水中的有机物进行精确的检测和去除，保证流出第四处理池4的水达到排放标准，避免对环境造成影响。

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。