基于水质检测指标的污染水体智能处理系统的制作方法

1.本发明涉及污水处理技术领域，具体为基于水质检测指标的污染水体智能处理系统。


背景技术：

2.近年来，随着城市化进程的不断推进，城市人口规模日益增大，城市基础设施的承载力日显不足，大量的污染物进入城市水体，而河流、湖泊中的污染物的增多会对水利系统造成严重的危害，水体中有机物、氨氮等耗氧污染物过多，会导致水体处于缺氧甚至厌氧状态，微生物在该环境下将底泥和水体中的污染物转化并产生氨氮、硫化氢、挥发性有机酸等恶臭物质以及铁、锰硫化物等黑色物质；污染水体不仅从感官上引起人体不适，在进行水利调度过程时，污染物不仅会污染干净水体，还会破坏洁净水域的生态平衡。
3.现有的对河流、湖泊黑臭水体的处理方式主要采用超磁设备来完成，利用磁盘与磁种之间的相互吸附的原理，可有效的降低水体中的悬浮物及藻类，但是，此种方式对水体中的氮、cod、bod等有机物质处理效果低下，因此处理的效果只能治标不能从根本上解决问题，处理后的水体还经常出现二次复发等实际问题，同时，现有的污水处理系统中，一般需要提前对污水中的污染物进行检测再采用对应的处理方式，但水体的抽检存在一定的随机性，且不同区域的水体污染程度存在不同，对污水处理时，其内部的污染物也是存在变化的，因此采用固定的处理方式会存在处理效率低和效果差的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供基于水质检测指标的污染水体智能处理系统，解决以下技术问题：
5.如何高效处理河湖中的黑臭水体。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.基于水质检测指标的污染水体智能处理系统，所述系统包括调节池、处理模块、溶气装置、水质指标参数采集模块及服务器；
8.通过水质指标参数采集模块实时采集调节池内污水的指标参数并上传至服务器；
9.所述服务器对水质指标参数采集模块上传的数据进行分析，并通过分析的结果对溶气装置进行处理运行控制；
10.所述处理运行控制包括调节溶气装置的曝气含氧比例及曝气量。
11.进一步地，所述水质指标参数采集检测的指标参数包括氨氮量及溶解氧；
12.所述溶气装置曝入的气体包括纯氧及空气；
13.所述服务器通过污水的氨氮量调整向污水中曝入纯氧与空气的比例，通过污水的溶解氧来调整曝气量。
14.进一步地，所述服务器工作的步骤如下：
15.s1、通过水质指标参数采集获取调节池内污水的氨氮量及溶解氧；
16.s2、将氨氮量与预设区间集进行比对，根据氨氮量所在区间对应的纯氧占比调整曝气含氧比例；
17.s3、将溶解氧与预设区间集进行比对，根据溶解氧所在区间确定单位体积曝气量；
18.s4、通过水质指标参数采集获取处理模块出口处的氨氮量及溶解氧；
19.s5、将氨氮量与预设阈值进行比对，当氨氮量大于预设阈值时，提高特定单位水量的纯氧占比；
20.s6、将溶解氧与预设阈值进行比对，当溶解氧低于预设阈值时，提高特定单位水量的曝气量。
21.进一步地，所述系统还包括加药装置，所述加药装置与调节池的出水口连通；
22.所述服务器通过分析的结果对加药装置进行加药运行控制，所述加药运行控制包括调整药剂添加的配比及添加量。
23.进一步地，所述加药装置包括搅拌仓；
24.所述搅拌仓上方设置有若干个药剂仓，且所述药剂仓与搅拌仓之间连接有控制开关；
25.每个所述药剂仓均设置有称重器；
26.所述服务器通过控制开关及称重器调整药剂配比及药剂量。
27.进一步地，所述加药装置的出水管与调节池的出水管通过管道混合器相连通；
28.所述调节池的出水管与管道混合器之间设置有流量采集模块；
29.所述加药装置的出水管与管道混合器之间设置有进药泵；
30.所述服务器通过流量采集模块采集的信息调整进药泵的功率。
31.进一步地，所述处理模块内滑动设置有撇渣装置，用于收集污水表面的漂浮物；
32.所述撇渣装置包括浮动架体；
33.所述撇渣装置上连接有锁定组件，所述撇渣装置通过所述锁定组件进行相对位置固定。
34.进一步地，所述浮动架体转动安装有圆弧槽；
35.所述圆弧槽的底部通过活动管与收集仓连通；
36.所述圆弧槽在驱动力作用下周期性摆动。
37.进一步地，所述浮动架体在圆弧槽的对应一侧转动设置有转动板；
38.所述转动板用于将漂浮物向圆弧槽处流动。
39.进一步地，所述转动板的转动与所述圆弧槽的摆动相联动。本发明的有益效果：
40.(1)本发明中的智能处理系统利用物联网技术，将污水处理相关的设备通过服务器相连接，通过将水质指标参数采集测量的数据传递至服务器上，服务器根据输入的指标参数按照预置的模型选择出对应的处理运行控制，保证了对污水处理的最大效率和最优效果，避免了过量曝气对后续工艺的影响及资源的浪费。
41.(2)本发明将加药装置与服务器进行物料网连接，因此加药装置能够根据服务器分析的结果采用对应的加药运行处理方案，进而满足了污水处理的高效率，同时避免了药剂添加过多对污水产生二次污染的问题。
42.(3)本发明根据流量采集模块检测的流速调整进药泵的功率，使得药剂的供给量与水流量相匹配，在满足混合均匀性的同时，保证了药剂添加量的准确性。
43.(4)本发明通过撇渣装置的具体结构设置，能够满足对污水表面漂浮物的高效清理；通过将转动板的转动与圆弧槽的摆动进行联动设置，能够使得圆弧槽根据转动板的转动频率适应性调节其摆动频率，使得漂浮物的移动与收集过程相同步，进而提高了对漂浮物收集的效率。
附图说明
44.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
45.图1是本发明智能处理系统的逻辑框图；
46.图2是本发明调整曝气含氧比例及曝气量调整的步骤流程图；
47.图3是本发明加药运行处理的逻辑框图；
48.图4是本发明调节系统的整体工艺图；
49.图5是本发明撇渣装置整体结构示意图。
50.附图标记：1、调节池；2、处理模块；21、气浮区；22、生化区；23、过滤区；24、撇渣装置；241、浮动架体；242、圆弧槽；243、活动管；244、转动板；3、溶气装置；4、水质指标参数采集；5、加药装置；51、搅拌仓；52、药剂仓；6、管道混合器；7、流量采集模块。
具体实施方式
51.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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
52.请参阅图1、图4所示，在一个实施例中，提供了基于水质检测指标的污染水体智能处理系统，该系统包括调节池1，由于在对河湖中污水进行直接抽取过程中，水质与水量的不均匀会影响到对水质的判断，进而会对处理的过程造成影响，因此，通过在污水处理前设置调节池1，能够保持污水水量稳定及水质均匀，进而使得污水处理不受废水高峰流量或高峰浓度变化的影响，保证处理的效果；该系统还设置了用于除去污水中的有机物的处理模块2，处理模块2包括气浮区21、生化区22及过滤区23，气浮区21接收调节池1输出的污水，将污水中的漂浮物清除，而生化区22则通过微生物的反应降解水体中的氮、cod、bod等有机物质，过滤区23则将处理后的水在进一步过滤，使得水质达标；其中，在污水在气浮区21时通过溶气装置3对污水进行回流加压并向污水中曝气，进而生成大量的微细气泡，使其粘附于水中颗粒上，造成的气泡使颗粒整体比重小于水的状态，并依靠浮力使其上浮至水面，最后被刮走，从而达到去除水中颗粒目的。
53.同时，由于不同河湖中污水的污染物种类及污染物含量不同，因此采用相同的方式处理污水时，会出现处理不完全或资源浪费的问题，而提前检测的方式一方面效率较低，另一方面很难根据水体具体变化状况适应性调整，因此，本实施例中还设置了水质指标参数采集4，水质指标参数采集4能够对调节池1及处理模块2处理后的污水进行水质参数的实时检测，水质的参数有溶解氯、ph值、氨氮量、电导率、溶解氧等等，因此，利用物联网技术，将污水处理相关的设备通过服务器相连接，通过服务器根据水质指标参数采集4测量的数据调节溶气装置3曝气含氧比例及曝气量，当污水中的污染物浓度较高时，提高曝气的含氧
比例，能够提高对污染物的降解效率，当污水中的溶解氧较低时，通过提高曝气量，能够提高溶解氧，显然，本实施例采用的曝气方式，能够根据水体的具体状况进行调节，一方面保证了对污水处理的最大效率和最优效果，另一方面，避免了过量曝气对后续工艺的影响及资源的浪费，进一步实现了污水处理的高效率。
54.在本发明的一种实施例中，水质指标参数采集4检测的参数包括氨氮量及溶解氧，氨氮含量通过电极法测得，溶解氧则可通过溶解氧仪直接测得，显然，氨氮量及溶解氧都是能够实时检测的数据；溶气装置3曝入的气体则包括纯氧及空气，纯氧的浓度能够提高对污染物处理的效率，且有利于后续生化区发生的进行，因此，通过服务器通过污水的氨氮量调整向污水中曝入纯氧与空气的比例，能够适应性的根据水体的氨氮量调整通气氧气的浓度，当氨氮量较高时，提高通入氧气的浓度，进而实现污染物处理的高效率；同时，通过污水的溶解氧来调整曝气量，当溶解氧超过标准范围时，污水的细小悬浮颗粒会增多，因此调整曝气量来提高气浮效率，进而提高对悬浮颗粒的处理效率。
55.进一步的，请参阅图2所示，本实施例中服务器工作的步骤如下：s1、通过水质指标参数采集4获取调节池1内污水的氨氮量及溶解氧；s2、将氨氮量与预设区间集进行比对，根据氨氮量所在区间对应的纯氧占比调整曝气含氧比例；s3、将溶解氧与预设区间集进行比对，根据溶解氧所在区间确定单位体积曝气量；可知，本实施例通过检测的氨氮量及溶解氧与预设范围进行比对，再采用对应的含氧比例及曝气量，进而能够适应性的对污水中的污染物进行适应性的处理；另外，s4、通过水质指标参数采集4获取处理模块2出口处的氨氮量及溶解氧；s5、将氨氮量与预设阈值进行比对，当氨氮量大于预设阈值时，提高特定单位水量的纯氧占比；s6、将溶解氧与预设阈值进行比对，当溶解氧低于预设阈值时，提高特定单位水量的曝气量；可知，本实施例还通过污水处理的效果对曝气含氧量及曝气量进行反馈调节，通过测量处理模块2出口处(处理完成的污水)的氨氮量及溶解氧，使其与规定的预设阈值进行比对，当小于预设阈值时，说明处理效果符合要求，否则，说明处理效果欠佳，因此，通过反馈调整的过程，能够及时调整通入气体的含氧量及溶解氧，保证处理的效果及效率。
56.在本发明的一种实施方式中，请参阅图1、图4所示，系统还包括加药装置5，在污水处理过程中，需要添加药剂来对污水进行处理，例如絮凝剂能够将污水中的胶体颗粒结为带有网状的絮体，配合气泡，能够使其快速有效的浮到污水表面，提高处理效率，ph调节剂能够调整污水的酸碱平衡，本实施例中的加药装置5与调节池1的出水口连通，与服务器电性连接，服务器根据水质指标参数采集4测得的数据调整药剂添加的配比及添加量；因此，本实施例能够根据污水的具体状况来针对性的完成药剂的配比并确定添加的量，满足了污水处理的高效率，同时避免了药剂添加过多对污水产生二次污染的问题，且本实施例中实时检测和实时配比的方式能够进一步提高处理的效率。
57.进一步地，请参阅图4所示，本实施例中的加药装置5包括搅拌仓51，搅拌仓51上方设置有若干个药剂仓52，且药剂仓52内的药剂通过控制开关进入到搅拌仓51内，同时，每个药剂仓52都设置有称重器，能够实时对药剂仓52内剩余的药剂量进行检测，因此，通过控制不同的控制开关开闭及开闭时间，能够完成药剂的配比及药剂量的确定过程，进而实现根据水体污染状况实时配比的效果。
58.进一步地，请参阅图3-图4所示，加药装置5的出水管与调节池1的出水管通过管道
混合器6相连通，管道混合器6设置螺旋结构，能够将加药装置5排出的药剂与调节池1排出的污水均匀的混合，保证了药剂对污水作用的均匀性，另外，在调节池1的出水管与管道混合器6之间设置有流量采集模块7，在加药装置5的出水管与管道混合器6之间设置有进药泵，通过服务器根据流量采集模块7检测的流速调整进药泵的功率，因此，当抽污水的速度较快时，通过流量采集模块7反馈至服务器，进而适应性的提高进药泵的效率，使得药剂的供给量与水流量相匹配，显然，此种设置在满足混合均匀性的同时，保证了药剂添加量的准确性，进而保证了污水处理的效率。
59.在本发明的一种实施例中，请参阅图5所示，处理模块2的污水处理仓内滑动设置有撇渣装置24，撇渣装置24包括浮动架体241，通过浮动架体241能够使得撇渣装置24根据污水液位的高度保持在合适的位置，通过在撇渣装置24上连接有锁定组件，能够在液位稳定后，将撇渣装置24通过锁定组件进行相对位置固定，保持撇渣装置24工作的稳定性，显然，本实施例的设置，在满足撇渣装置24对污水表面漂浮物出的基础功能下，还能在不同污水液位高度下工作，满足了不同工作状态下的需求。
60.进一步的，请参阅图5所示，本实施例在浮动架体241转动安装有圆弧槽242，圆弧槽242为两端密封的圆筒状结构且圆周的四分之一被剖开，圆弧槽242剖开部位对应的底部开设通孔并通过活动管243与收集仓连通，圆弧槽242在曲柄摆杆机构的作用下周期性摆动，因此，通过圆弧槽242的周期性摆动，污水表面的絮状物会不断进入至圆弧槽242内并从通过通孔从活动管243流入至收集仓，因此，通过撇渣装置24的具体结构设置，能够满足对污水表面漂浮物的高效清理，通过活动管243可采用波纹管，活动式设置能够满足浮动架体241的移动及圆弧槽242自身的摆动。
61.进一步地，请参阅图5所示，本实施例在浮动架体241在圆弧槽242的对应一侧转动设置有转动板244；转动板244用于将漂浮物向圆弧槽242处流动；显然，本实施例通过设置转动板244，能够提高污水表面絮状物的运动速率，通过转动板244的转动，能够使得絮状物杂质向圆弧槽242处移动，进而提高了对表面漂浮杂质的清洗效率。
62.进一步地，请参阅图5所示，本实施例将转动板244的转动与圆弧槽242的摆动相联动，由于转动板244对漂浮物的作用是间隔式的，而圆弧槽242的摆动也是间隔式的，因此通过将转动板244的转动与圆弧槽242的摆动通过皮带等传动装置进行联动，能够使得圆弧槽242根据转动板244的转动频率适应性调节其摆动频率，使得漂浮物的移动与收集过程相同步，进而提高了对漂浮物收集的效率。
63.本发明的工作原理：本发明通过服务器根据水质指标参数采集4测量的数据调节溶气装置3曝气含氧比例及曝气量，进而能够根据水体的具体状况进行调节，一方面保证了对污水处理的最大效率和最优效果，另一方面，避免了过量曝气对后续工艺的影响及资源的浪费，进一步实现了污水处理的高效率；本发明根据污水的具体状况来针对性的完成药剂的配比并确定添加的量，满足了污水处理的高效率，同时避免了药剂添加过多对污水产生二次污染的问题，且实时检测和实时配比的方式能够进一步提高处理的效率；本发明通过服务器根据流量采集模块7检测的流速调整进药泵的功率，当抽污水的速度较快时，通过流量采集模块7反馈至服务器，进而适应性的提高进药泵的效率，使得药剂的供给量与水流量相匹配，在满足混合均匀性的同时，保证了药剂添加量的准确性，进而保证了污水处理的效率；通过撇渣装置24的具体结构设置，能够满足对污水表面漂浮物的高效清理；通过将转
动板244的转动与圆弧槽242的摆动进行联动设置，能够使得圆弧槽242根据转动板244的转动频率适应性调节其摆动频率，使得漂浮物的移动与收集过程相同步，进而提高了对漂浮物收集的效率。
64.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。