一种用于处理污水中微生物的系统的制作方法

本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种用于处理污水中微生物的系统。

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，而污水中的微生物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微生物污水处理系统。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种用于处理污水中微生物的系统。本发明具体是以如下技术方案实现的：

一种用于处理污水中微生物的系统，所述系统用于对污水池中的微生物含量进行检测，并根据检测结果对污水池中的微生物进行处理，所述系统包括微生物含量检测装置、控制装置和微生物处理装置；

所述微生物含量检测装置由分布式检测元件构成，每个检测元件均独立布设于污水池中，每个检测元件均独立与所述控制装置进行通讯；

所述微生物处理装置由分布式处理元件构成，每个分布式处理元件均包括一类子处理元件和二类子处理元件。

进一步地，所述一类子处理元件用于处理一类微生物污染，所述一类子处理元件为声波处理元件；

所述二类子处理元件用于处理二类微生物污染，所述二类子处理元件为磁化处理元件。

进一步地，所述控制装置将所述污水池划分为多个分区，每个分区由一个处理组进行处理，每个处理组包括一个或多个处理元件，每个处理组均独立与所述控制装置进行通讯。

进一步地，所述控制装置根据所述微生物含量检测装置的检测结果，向需要进行微生物处理的处理组发布处理指令，所述处理指令包括一类处理指令或二类处理指令；

若处理组获取一类处理指令，则所述处理组中的全部处理元件中的所述一类子处理元件被开启；

若处理组获取二类处理指令，则所述处理组中的全部处理元件中的所述二类子处理元件被开启。

进一步地，所述控制装置维护有检测元件布设规则表和处理元件布设规则表，所述检测元件布设规则表用于记录检测点布设规则与污水池参数的对应关系，所述处理元件布设规则表用于记录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微生物污染等级；

所述检测点布设规则包括检测点的布设区间、每个布设区间检测点的布设密度以及检测点的布设坐标；

按照所述检测点布设规则的规定，所述污水池中布设有若干检测点，每个检测点布设有1个或0个检测元件；

所述处理点布设规则包括处理点的布设区间、每个布设区间处理点的布设密度以及处理点的布设坐标；所述处理点的布设区间和所述检测点的布设区间是一一对应的；

按照所述处理点布设规则的规定，所述污水池中布设有若干处理点，每个处理点布设有1个或多个处理元件；

一个处理点的布设区间中的全部处理点上的处理元件属于同一个处理组。

进一步地，所述控制装置包括：

检测点估值模块，用于根据布设有检测元件的检测点的实测值估计出无检测元件的检测点处的估计值；

区域微生物污染值获取模块，用于以检测点的布设区间为单位，计算每个布设区间的微生物染值，每个布设区间的微生物污染值均根据所述布设区间内检测点的实测值和检测点的估计值计算得到；

区域微生物处理模块，用于以检测点的布设区间为单位，比较每个布设区间的微生物污染值与每个布设区间对应的第二预设阈值的对应关系；若微生物污染值大于所述第二预设阈值，则向所述布设区间对应的处理组发出二类处理指令；若布设区间的微生物污染值大于所述第一预设阈值并且小于第二预设阈值，则向所述布设区间对应的处理组发出一类处理指令。

进一步地，所述检测点估值模块包括：

泰森多边形划分单元，用于根据每个有检测元件的检测点的布设坐标得到所述有检测元件的检测点对应的泰森多边形，记所述有检测元件的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，用于根据无检测元件的检测点的布设坐标得到无检测元件的检测点对应的泰森多边形，记所述无检测元件的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检测元件的检测点的估计值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检测元件的检测点的实测值；

所述区域微生物污染值获取模块依据得到布设区间的微生物污染值其中xi为布设区间的检测点的实测值或估计值，σi为检测点处的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。

本发明提供了一种用于处理污水中微生物的系统，具有如下有益效果：

本发明能够准确测量各个布设有检测元件的检测点的实测值，并准确估计未布设有检测元件的检测点的估计值，进而合理估计各个检测点布设区间的微生物污染值，以布设区间为单位，根据其微生物污染值与预设的第一阈值和第二阈值的关系自动发出其对应的处理指令，从而准确开启子处理元件，在成本尽可能减低的前提下进行合理的微生物处理，保证处理的效果，从而实现了微生物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，并根据检测结果选择最为适宜的子处理元件，从而在降低成本的基础上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用于处理污水中微生物的系统框图；

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用于处理污水中微生物的系统，所述系统用于对污水池中的微生物含量进行检测，并根据检测结果对污水池中的微生物进行处理，所述系统包括微生物含量检测装置01、控制装置02和微生物处理装置03；

所述微生物含量检测装置01由分布式检测元件04构成，每个检测元件04均独立布设于污水池中，每个检测元件04均独立与所述控制装置02进行通讯；

所述微生物处理装置02由分布式处理元件05构成，每个分布式处理元件05均包括不止一个一类处理元件051和不止一个二类处理元件052。具体地，每个分布式处理元件05中包含的一类处理元件051和二类处理元件052的数量可以不同。

具体地，所述一类子处理元件051用于处理一类微生物污染，所述一类子处理元件051为声波处理元件；所述二类子处理元件051用于处理二类微生物污染，所述二类子处理元件052为磁化处理元件。二类子处理元件052的处理效果优于一类子处理元件051，但是其能耗也较高，成本也较高。

一类子处理元件051包括一超声波发生器及一超声波探头，超声波发生器通过连接部件连接超声波探头以便于向超声波探头发送超声波；超声波探头置于污水中用于向污水中传播所述超声波发生器发送的超声波，利用所述超声波杀灭污水中的微生物。

具体地，所述超声密度为10～200w/m3，能够覆盖深度范围为水深的20％～80％之间，超声频率为20～60khz。

一类子处理元件051利用超声波击破污泥物质结构中相当数量的微生物细胞壁，从而消灭微生物。

二类子处理元件052包括微生物络合剂安置核、反应室、除菌室和磁化元件；所述反应室包括进水口和出水口，污水由进水口流入待微生物被处理后，由出水口流程；

所述微生物络合剂安置核用于安置微生物络合剂，所述置微生物络合剂为能够与微生物细胞表面多糖相互作用从而与微生物向结合的一种化学试剂；

所述微生物络合剂由微生物络合剂安置核进入反应室，待反应室污水中的微生物被固定于微生物络合剂后形成为微粒，通过所述磁化元件在所述反应室施加磁场磁化所述微粒；在所述微粒靠近磁性元件后，即可随水流入除菌室，微粒上的微生物即可被去除，除菌之后微粒上的微生物络合剂再次被释放进入反应室，从而被循环利用。

二类子处理元件052相对于一类子处理元件051其去除微生物的能力更强，但是成本也更高。

具体地，所述控制装置02将所述污水池划分为多个分区，每个分区由一个处理组06进行处理，每个处理组06包括一个或多个处理元件05，每个处理组06均独立与所述控制装置02进行通讯。

所述控制装置02根据所述微生物含量检测装置的检测结果，向需要进行微生物处理的处理组06发布处理指令，所述处理指令包括一类处理指令或二类处理指令；

若处理组06获取一类处理指令，则所述处理组06中的全部处理元件05中的所述一类子处理元件051被开启；

若处理组06获取二类处理指令，则所述处理组06中的全部处理元件05中的所述二类子处理元件052被开启。

在本发明实施例中，所述控制装置02维护有检测元件布设规则表和处理元件布设规则表，所述检测元件布设规则表用于记录检测点布设规则与污水池参数的对应关系，所述处理元件布设规则表用于记录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微生物污染等级；

所述检测点布设规则包括检测点的布设区间、每个布设区间检测点的布设密度以及检测点的布设坐标；

按照所述检测点布设规则的规定，所述污水池中布设有若干检测点，每个检测点布设有1个或0个检测元件；

所述处理点布设规则包括处理点的布设区间、每个布设区间处理点的布设密度以及处理点的布设坐标；所述处理点的布设区间和所述检测点的布设区间是一一对应的；

按照所述处理点布设规则的规定，所述污水池中布设有若干处理点，每个处理点布设有1个或多个处理元件；

一个处理点的布设区间中的全部处理点上的处理元件属于同一个处理组。

进一步地，如图2所示，所述控制装置02包括：

检测点估值模块10，用于根据布设有检测元件的检测点的实测值估计出无检测元件的检测点处的估计值。

区域微生物污染值获取模块20，用于以检测点的布设区间为单位，计算每个布设区间的微生物染值，每个布设区间的微生物污染值均根据所述布设区间内检测点的实测值和检测点的估计值计算得到。

所述区域微生物污染值获取模块依据得到布设区间的微生物污染值其中xi为布设区间的检测点的实测值或估计值，σi为检测点处的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。

区域微生物处理模块30，用于以检测点的布设区间为单位，比较每个布设区间的微生物污染值与每个布设区间对应的第二预设阈值的对应关系；若微生物污染值大于所述第二预设阈值，则向所述布设区间对应的处理组发出二类处理指令；若布设区间的微生物污染值大于所述第一预设阈值并且小于第二预设阈值，则向所述布设区间对应的处理组发出一类处理指令。

如图3所示，所述检测点估值模块10包括：

泰森多边形划分单元101，用于根据每个有检测元件的检测点的布设坐标得到所述有检测元件的检测点对应的泰森多边形，记所述有检测元件的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，用于根据无检测元件的检测点的布设坐标得到无检测元件的检测点对应的泰森多边形，记所述无检测元件的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一类多边形的面积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检测元件的检测点的估计值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检测元件的检测点的实测值。

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。