一种污水处理自动控制系统的制作方法

本实用新型涉及污水处理领域，特别是涉及一种污水处理自动控制系统。

背景技术：

污水处理是指为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程，按污水来源分类，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水，是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括：①漂浮和悬浮的大小固体颗粒；②胶状和凝胶状扩散物；③纯溶液。污水中污染物有很多种，如悬浮污染物、金属离子、有机污染物等。

污水处理方法有物理法、化学法和生物法等，物理法主要通过过滤的方法除去大固体颗粒，化学法是通过药剂与污水中的无机污染物反应，生成无毒无害产物的过程，生物法是通过微生物发酵以除去污水中的有机污染物的过程。

由于污水中污染物种类繁多，单靠某种处理方法无法彻底除掉各类污染物，因此需要采用多种方法联合，联合处理设备包括物理处理工位、化学处理工位和生物处理工位，但现有的联合处理设备，一方面，自动化程度低，很多过程都需要人为干预，工作效率低，第二方面，由于过多的人为干预，导致处理效果差，如化学处理环节，通过人工配备所需浓度的药剂，常会由于称量不准确或添加量不到位导致药剂浓度达不到预设标准，如生物处理环节，对于好氧微生物的发酵，由于曝气不充分、温度、湿度不合适等原因造成发酵不彻底。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供自动化程度高、工作效率高、处理效果好的一种污水处理自动控制系统。

本实用新型所采用的技术方案是：一种污水处理自动控制系统，包括用于采集联合处理设备各项参数的数据采集装置、连接于采集装置进行数据处理的处理装置、连接于处理装置进行远程控制的远程控制终端、连接于处理装置与远程控制终端通讯的通讯装置，还包括连接于处理装置以接受远程控制终端远程控制的执行装置；所述数据采集装置包括用于探测物理处理工位入口流速的第一流量计、安装于物理处理工位用于探测固体颗粒的固体颗粒传感器、用于探测物理处理工位出口流速的第二流量计、用于探测化学处理工位入口流速的第三流量计、安装于化学处理工位用于探测金属离子的金属离子传感器、用于探测化学处理工位出口流速的第四流量计、用于探测生物处理工位入口流速的第五流量计、安装于生物处理工位用于探测有机污染物的有机污染物传感器、安装于生物处理工位用于探测温度的温度传感器、安装于生物处理工位用于探测湿度的湿度传感器、安装于生物处理工位用于探测压力的压力传感器、用于探测生物处理工位出口流速的第六流量计，还包括用于现场监控的摄像头、用于发出警报的报警器。

对上述技术方案的进一步改进为，所述执行装置包括安装于物理处理工位用于对固体颗粒进行过滤的过滤器，安装于化学处理工位用于根据金属离子种类配置药剂的配药装置，安装于生物处理工位用于调节曝气量的曝气装置、用于调节温度的加热器、用于调节湿度的加湿器，还包括用于调节污水流速的第一流量阀。

对上述技术方案的进一步改进为，所述配药装置包括若干个用于盛装原料的储料罐、连接于若干个储料罐用于混合原料的混料罐、安装于储料罐和混料罐之间的输料管、连接于储料罐和输料管之间用于控制原料出料的第二流量阀、设置于输料管用于驱动输料管振动的振动器、安装于混料罐内用于对原料进行搅拌的搅拌器。

对上述技术方案的进一步改进为，所述第一流量阀和第二流量阀均为电磁流量阀。

对上述技术方案的进一步改进为，所述处理装置包括用于对数据采集装置进行校准的校准模块、用于对采集数据进行缓存的缓存模块、用于对缓存模块内缓存数据进行分析的分析模块、用于进行数据输入的输入接口和用于进行数据输出的输出接口，所述输入接口包括数字量输入接口、模拟量输入接口、RS485输入接口、RS232输入接口、视频输入接口中的一种或多种。

本实用新型的有益效果为：

1、一方面，本实用新型通过数据采集装置实时采集物理处理工位、化学处理工位和生物处理工位的各项数据，反馈至处理装置进行处理，处理装置将数据和处理结果通过通讯装置实时反馈至远程控制终端，使得用户可通过远程控制终端实时监控污水处理过程，自动化程度高、智能化程度高、减少人工干预过程，工作效率高；第二方面，数据采集装置通过第一流量计、第二流量计、第三流量计、第四流量计、第五流量计和第六流量计实时监测污水出入物理处理工位、化学处理工位和生物处理工位的流速，通过固体颗粒传感器探测到固体颗粒的有无和粒径大小，通过金属离子传感器探测到污水中金属离子的种类和浓度，通过有机污染物传感器探测污水中的有机污染物种类和浓度，使用户能实时获知污水中各类污染物情况，并通过温度传感器、压力传感器和湿度传感器实时获知生物处理工位的温度、压力和湿度信息，数据采集装置采集的各项参数，能全面评估污水情况，便于处理装置根据污水情况控制执行装置采取相应执行动作，以确保污水处理效果。

2、执行装置包括安装于物理处理工位用于对固体颗粒进行过滤的过滤器，安装于化学处理工位用于根据金属离子种类配置药剂的配药装置，安装于生物处理工位用于调节曝气量的曝气装置、用于调节温度的加热器、用于调节湿度的加湿器，还包括用于调节污水流速的第一流量阀。根据固体颗粒的粒径大小，过滤器对固体颗粒进行过滤，以确保物理处理效果，根据金属离子种类和浓度，配药装置配置适合精度的药剂，以确保金属离子能全部被处理，确保化学处理效果，根据有机污染物的种类和浓度，投入适合的微生物，曝气装置调节合适的曝气量，根据微生物的发酵曲线，通过加热器调节适合的温度、通过加湿器调节适合的湿度，以确保微生物发酵反应充分彻底，以提高生物处理效果，根据污水在各处理工位流速，调节第一流量阀，确保污水出入流速在合适范围内，防止过多污水进入导致处理效果不好，执行装置自动化程度高，处理效果好。

3、配药装置包括若干个用于盛装原料的储料罐、连接于若干个储料罐用于混合原料的混料罐、安装于储料罐和混料罐之间的输料管、连接于储料罐和输料管之间用于控制原料出料的第二流量阀、设置于输料管用于驱动输料管振动的振动器、安装于混料罐内用于对原料进行搅拌的搅拌器。处理装置根据金属离子的种类和浓度计算出的药剂组分，根据计算结果，储料罐输出所需质量的原料，再经混料罐混合，由于储料罐和输料管之间用于控制原料出料的第二流量阀，防止一次性出料过多导致原料在输料管内堆积堵塞，通过振动器驱动输料管振动，防止原料堵塞或附着在管壁，确保原料能全部到达储料罐，以提高药剂精度，通过搅拌器对混料罐内的原料进行搅拌，使得各类原料能充分混合均匀，提高了配药精度，以改善污水处理效果。

4、第一流量阀和第二流量阀均为电磁流量阀，灵敏度高，控制精度高，确保污水流速和出料速度均匀稳定可控，进一步有利于提高污水处理效果。

5、处理装置包括用于对数据采集装置进行校准的校准模块、用于对采集数据进行缓存的缓存模块、用于对缓存模块内缓存数据进行分析的分析模块、用于进行数据输入的输入接口和用于进行数据输出的输出接口，首先通过输入接口接收数据采集装置采集到的数据，再通过校准模块对数据进行初步校准以减小测量误差，再通过缓存模块缓存数据，再通过分析模块根据采集数据分析出污染物的种类、浓度和应采取的执行措施，最后通过输出接口将分析结果反馈至远程控制终端，自动化程度高，且由于实现进行了数据校准，确保分析结果的准确度，提高污水处理效果，另一方面，所述输入接口包括数字量输入接口、模拟量输入接口、RS485输入接口、RS232输入接口、视频输入接口中的一种或多种，输入接口有多种，可根据具体传感器的不同选择合适的接口，通过不同的输入接口来屏蔽各类干扰，防止信号输入前发生畸变，提高了数据采集的精度，以进一步改善污水处理效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为为本实用新型的数据采集装置的结构示意图；

图3为为本实用新型的执行装置的结构示意图；

图4为为本实用新型的配药装置的结构示意图；

图5为为本实用新型的处理装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，为本实用新型的结构示意图。

一种污水处理自动控制系统100，包括用于采集联合处理设备各项参数的数据采集装置110、连接于采集装置进行数据处理的处理装置120、连接于处理装置120进行远程控制的远程控制终端130、连接于处理装置120与远程控制终端130通讯的通讯装置140，还包括连接于处理装置120以接受远程控制终端130远程控制的执行装置150。

如图2所示，为本实用新型的数据采集装置的结构示意图。

数据采集装置110包括用于探测物理处理工位入口流速的第一流量计111a、安装于物理处理工位用于探测固体颗粒的固体颗粒传感器111b、用于探测物理处理工位出口流速的第二流量计111c、用于探测化学处理工位入口流速的第三流量计112a、安装于化学处理工位用于探测金属离子的金属离子传感器112b、用于探测化学处理工位出口流速的第四流量计112c、用于探测生物处理工位入口流速的第五流量计113a、安装于生物处理工位用于探测有机污染物的有机污染物传感器113b、安装于生物处理工位用于探测温度的温度传感器113c、安装于生物处理工位用于探测湿度的湿度传感器113d、安装于生物处理工位用于探测压力的压力传感器113e、用于探测生物处理工位出口流速的第六流量计113f，还包括用于现场监控的摄像头114、用于发出警报的报警器115。

如图3所示，为本实用新型的执行装置的结构示意图。

执行装置150包括安装于物理处理工位用于对固体颗粒进行过滤的过滤器151，安装于化学处理工位用于根据金属离子种类配置药剂的配药装置152，安装于生物处理工位用于调节曝气量的曝气装置153、用于调节温度的加热器154、用于调节湿度的加湿器155，还包括用于调节污水流速的第一流量阀156。根据固体颗粒的粒径大小，过滤器151对固体颗粒进行过滤，以确保物理处理效果，根据金属离子种类和浓度，配药装置152配置适合精度的药剂，以确保金属离子能全部被处理，确保化学处理效果，根据有机污染物的种类和浓度，投入适合的微生物，曝气装置153调节合适的曝气量，根据微生物的发酵曲线，通过加热器154调节适合的温度、通过加湿器155调节适合的湿度，以确保微生物发酵反应充分彻底，以提高生物处理效果，根据污水在各处理工位流速，调节第一流量阀156，确保污水出入流速在合适范围内，防止过多污水进入导致处理效果不好，执行装置150自动化程度高，处理效果好。

如图4所示，为本实用新型的配药装置的结构示意图。

配药装置152包括若干个用于盛装原料的储料罐152a、连接于若干个储料罐152a用于混合原料的混料罐152b、安装于储料罐152a和混料罐152b之间的输料管152c、连接于储料罐152a和输料管152c之间用于控制原料出料的第二流量阀152d、设置于输料管152c用于驱动输料管152c振动的振动器152e、安装于混料罐152b内用于对原料进行搅拌的搅拌器152f。处理装置120根据金属离子的种类和浓度计算出的药剂组分，根据计算结果，储料罐152a输出所需质量的原料，再经混料罐152b混合，由于储料罐152a和输料管152c之间用于控制原料出料的第二流量阀152d，防止一次性出料过多导致原料在输料管152c内堆积堵塞，通过振动器152e驱动输料管152c振动，防止原料堵塞或附着在管壁，确保原料能全部到达储料罐152a，以提高药剂精度，通过搅拌器152f对混料罐152b内的原料进行搅拌，使得各类原料能充分混合均匀，提高了配药精度，以改善污水处理效果。

第一流量阀156和第二流量阀152d均为电磁流量阀，灵敏度高，控制精度高，确保污水流速和出料速度均匀稳定可控，进一步有利于提高污水处理效果。

如图5所示，为本实用新型的处理装置的结构示意图。

处理装置120包括用于对数据采集装置110进行校准的校准模块121、用于对采集数据进行缓存的缓存模块122、用于对缓存模块122内缓存数据进行分析的分析模块123、用于进行数据输入的输入接口124和用于进行数据输出的输出接口125，首先通过输入接口124接收数据采集装置110采集到的数据，再通过校准模块121对数据进行初步校准以减小测量误差，再通过缓存模块122缓存数据，再通过分析模块123根据采集数据分析出污染物的种类、浓度和应采取的执行措施，最后通过输出接口125将分析结果反馈至远程控制终端130，自动化程度高，且由于实现进行了数据校准，确保分析结果的准确度，提高污水处理效果，另一方面，输入接口124包括数字量输入接口124、模拟量输入接口124、RS485输入接口124、RS232输入接口124、视频输入接口124中的一种或多种，输入接口124有多种，可根据具体传感器的不同选择合适的接口，通过不同的输入接口124来屏蔽各类干扰，防止信号输入前发生畸变，提高了数据采集的精度，以进一步改善污水处理效果。

本实施例中，远程控制终端130为手机或平板电脑，用户可根据实际情况进行选择。

一方面，本实用新型通过数据采集装置110实时采集物理处理工位、化学处理工位和生物处理工位的各项数据，反馈至处理装置120进行处理，处理装置120将数据和处理结果通过通讯装置140实时反馈至远程控制终端130，使得用户可通过远程控制终端130实时监控污水处理过程，自动化程度高、智能化程度高、减少人工干预过程，工作效率高；第二方面，数据采集装置110通过第一流量计111a、第二流量计111c、第三流量计112a、第四流量计112c、第五流量计113a和第六流量计113f实时监测污水出入物理处理工位、化学处理工位和生物处理工位的流速，通过固体颗粒传感器111b探测到固体颗粒的有无和粒径大小，通过金属离子传感器112b探测到污水中金属离子的种类和浓度，通过有机污染物传感器113b探测污水中的有机污染物种类和浓度，使用户能实时获知污水中各类污染物情况，并通过温度传感器113c、压力传感器113e和湿度传感器113d实时获知生物处理工位的温度、压力和湿度信息，数据采集装置110采集的各项参数，能全面评估污水情况，便于处理装置120根据污水情况控制执行装置150采取相应执行动作，以确保污水处理效果。

本实用新型的工作原理为：

首先，数据采集装置110进行数据采集，具体为，固体颗粒传感器111b探测到固体颗粒的有无和粒径大小，通过金属离子传感器112b探测到污水中金属离子的种类和浓度，通过有机污染物传感器113b探测污水中的有机污染物种类和浓度，使用户能实时获知污水中各类污染物情况，并通过温度传感器113c、压力传感器113e和湿度传感器113d实时获知生物处理工位的温度、压力和湿度信息，第一流量计111a、第二流量计111c、第三流量计112a、第四流量计112c、第五流量计113a和第六流量计113f实时监测污水出入物理处理工位、化学处理工位和生物处理工位的流速，摄像头114实时监控污水处理现场状况，当处理现场异常时，报警器115发出警报。

然后，处理装置120的输入接口124接收数据采集装置110采集到的数据，再通过校准模块121对数据进行初步校准以减小测量误差，再通过缓存模块122缓存数据，再通过分析模块123根据采集数据分析出污染物的种类、浓度和应采取的执行措施，再通过输出接口125将分析结果通过通讯装置140反馈至远程控制终端130。

最后，远程控制终端130根据数据处理结果控制执行装置150采取相应措施，以确保污水处理效果。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。