申请日2015.11.03
公开(公告)日2016.03.09
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种智能河道污水处理系统及方法，该系统包括过滤器装置、处理池装置、曝气装置、消毒机、吸水泵、分流操控装置、检测装置和搅拌装置;污水中加入絮凝剂;通过过滤器装置对加入了凝絮剂污水进行过滤，所述多介质过滤器内装隔板网架，砂石层和过滤网，过滤吸附装置对所述污水进行吸附除去重金属污染物，然后对所述污水进行消毒处理，有效净化水质，通过曝气提高了水体的硝化、反硝化能力，极大地改善了系统的脱氮效果，形成一套高效快速的河道水体原位修复技术;生物载体上设置的微生物对水体中的污染物进一步降解，提高了水质;当经过上述处理的所述污水达到用水标准后，输送到用水单位。
权利要求书
1.一种智能河道污水处理系统，其特征在于，该智能河道污水处理系统包括过滤器装置、处理池装置、曝气装置、消毒机、吸水泵、分流操控装置、检测装置和搅拌装置;
所述的曝气装置设置在处理池装置的底部两侧;所述消毒机位于处理池装置右端并且消毒机入口端与处理池装置出口端连接，吸水泵设置在消毒机右部且消毒机出口端与吸水泵入口端连接，分流操控装置位于吸水泵上部且与吸水泵出口端连接，检测装置位于分流操控装置一侧，检测装置与分流操控装置电性连接，过滤装置设置在处理池装置内部且位于曝气装置上部，搅拌装置设置在处理池装置内部且位于过滤装置上部;
所述分流操控装置包括调节阀输入、电源开关按钮、PLC控制单元和净水容器，PLC控制单元与吸水泵电性连接，净水容器一端与吸水泵连接，另一端与外部用水单位连接，所述的调节阀输入安装在电源开关按钮的上部，电源开关按钮、PLC控制单元均设置在净水容器上部;
所述检测装置包括水质监测仪器、营养盐自动分析仪、生物耗氧量监测仪、总有机碳监测仪、多环芳烃测量仪、黄色有机物测量仪和重金属监测设备;
所述的检测装置通过通信系统将多个河道污水处理子站点连接，所述的通信系统包括通信计算机系统和监控模块两部分;
所述的通信计算机系统包括：位于底层的备份服务器，该服务器通过核心交换机与局域网相连接;位于上层的与局域网相连接的网络子网监控服务器、短信处理服务器、网关服务器、数据库服务器;
所述的监控模块是有独立安装的主机磁盘监控、数据库表空间监控、数据库进程数监控、采集数据监控、各网络子网监控各子模块组成，微分别监控主机的磁盘空间，监控全部河道污水处理子站点的进程和表空间，监控各个子网和重要网络设备的连接。
2.如权利要求1所述的智能河道污水处理系统，其特征在于，所述备份服务器内置云数据精简模块，用于判断云数据是否需要被精简。
3.如权利要求1所述的智能河道污水处理系统，其特征在于，所述智能河道污水处理系统还设置有温控装置，温控装置通过设置在处理池装置的上部，温控装置包括温度计、温度控温管、温度传感片和恒温电路;所述的温度计通过电性连接设置在恒温电路的中间，温度控温管通过电性连接设置在温度计的右侧，所述的温度控温管采用联管式气控热管;所述的温度传感片通过电性连接设置在温度计的下部左侧，所述的温度传感片采用半导体热电偶传感片。
4.如权利要求1所述的智能河道污水处理系统，其特征在于，所述的处理池装置包括生物载体、分隔板和生物处理槽;所述的生物载体通过分隔板分隔设置在生物处理槽的内部，所述的生物载体上设置有微生物，有机物;所述的曝气装置包括曝气管和风机，曝气管上设置有曝气孔，风机连接曝气管并设置在处理池装置的左外部，风机采用鼓风机。
5.如权利要求1所述的智能河道污水处理系统，其特征在于，所述的过滤装置包括隔板网架，砂石层和过滤网，所述的隔板网架设置在砂石层与过滤网的中间;所述的搅拌装置包括伸缩套管，搅拌网盘和驱动电机，所述的搅拌网盘通过伸缩套管设置在驱动电机的下部;所述的伸缩套管底部设置有转轴。
6.一种使用权利要求1所述智能河道污水处理系统的河道污水处理方法，其特征在于，所述河道污水处理方法具体步骤为：
步骤一，待处理的污水添加絮凝剂和杀菌剂，通过搅拌装置搅拌，过滤器装置对加入了絮凝剂、杀菌剂的污水进行过滤;
步骤二，对过滤后的污水生物载体上设置的微生物对水体中的污染物降解，同时，采用曝气管上设置的曝气孔曝气的方式对河道内受污染水体进行曝气，在曝气管周围构成好氧-缺氧-厌氧生物反应区;
步骤三，处理池装置处理后的水，在消毒机内消毒，通过吸水泵送入净水容器;
步骤四，经检测装置检测净水容器内水的指标，PLC控制单元预存的数据与检测数据对比，并通过LED液晶显示屏显示数据。
7.如权利要求6所述的河道污水处理方法，其特征在于，所述步骤一絮凝剂加入量为1-3g/吨水，杀菌剂加药量为5-10g/吨水加入。
8.如权利要求6所述的河道污水处理方法，其特征在于，所述检测装置的云数据精简模块判断云数据是否需要被精简的方法如下：
步骤一、输入河道污水处理子站点的点云数据，建立k-d树以形成散乱点云之间的拓扑关系;
步骤二、利用点云数据生成包围三维点云模型的立方体Vm，并将该立方体依据点云模型的中心点分为8个子立方体Vi(i=0，1，...，7)，将所有的数据点依据其空间所在位置进行归类，归入各自的子立方体中;
步骤三、依据点云模型子立方体，将立方体Vm的每一个面分为4个子平面，根据上述步骤二中的射线生成方法生成射线;
步骤四、利用公式计算出子立方体Vi(i=0，1，...，7))中每个数据点到通过该立方体的每条射线之间的距离di(i=0，1，...，Max)，并由数据点到中心点Mid之间的距离得出每个数据点相应的判断阈值disi(i=0，1，...，Max)，若di 9.如权利要求8所述的河道污水处理方法，其特征在于，在步骤二中，根据两点确定一条直线的原理，以三维点云模型的中心点作为所有射线的公共点，则只需要按一定规则生成射线另一点的坐标，生成所有的射线; 生成一个最小的能够包围点云模型的立方体Vm，设该立方体的边长为L，散乱点云在X、Y、Z轴方向的最大值和最小值分别为：Xmax、Ymax、Zmax、Xmin、Ymin、Zmin，则立方体边长的计算方法如下： L=Max((Xmax-Xmin)，(Ymax-Ymin)，(Zmax-Zmin))，L为边长，(Xmin，Ymin，Zmin)为一顶点，作立方体，并使其能够完全包围点云模型。 说明书 一种智能河道污水处理系统及方法 技术领域 本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种智能河道污水处理系统及方法。 背景技术 目前，污水净化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，污水净化处理被广泛应用于建筑、农业，交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活;所谓的污水净化处理，就是处理后的污水出水水质非常好，其指标至少要达到中回用以上要求，才称的上污水净化处理;随着国家节能环保战略的深入,生物技术在各领域特别是污水处理方面产生了巨大的社会效益和经济效益。但是，现有的河道污水处理的多功能净化系统存在的功能不够完善，污水净化效果差，处理不彻底，使用不方便，适用性小，工作效率低，功能单一，操作不灵活,且缺乏环保性的问题。 发明内容 本发明的目的在于提供一种智能河道污水处理系统及方法，旨在解决现有的河道污水处理的多功能净化系统存在的功能不够完善，污水净化效果差，处理不彻底，使用不方便，适用性小，工作效率低，功能单一，操作不灵活,且缺乏环保性的问题。 本发明是这样实现的，一种智能河道污水处理系统，该智能河道污水处理系统包括过滤器装置、处理池装置、曝气装置、消毒机、吸水泵、分流操控装置、检测装置和搅拌装置; 所述的曝气装置设置在处理池装置的底部两侧;所述消毒机位于处理池装置右端并且消毒机入口端与处理池装置出口端连接，吸水泵设置在消毒机右部 且消毒机出口端与吸水泵入口端连接，分流操控装置位于吸水泵上部且与吸水泵出口端连接，检测装置位于分流操控装置一侧，检测装置与分流操控装置电性连接，过滤装置设置在处理池装置内部且位于曝气装置上部，搅拌装置设置在处理池装置内部且位于过滤装置上部; 所述分流操控装置包括调节阀输入、电源开关按钮、PLC控制单元和净水容器，PLC控制单元与吸水泵电性连接，净水容器一端与吸水泵连接，另一端与外部用水单位连接，所述的调节阀输入安装在电源开关按钮的上部，电源开关按钮、PLC控制单元均设置在净水容器上部; 所述检测装置包括水质监测仪器、营养盐自动分析仪、生物耗氧量监测仪、总有机碳监测仪、多环芳烃测量仪、黄色有机物测量仪和重金属监测设备; 所述的检测装置通过通信系统将多个河道污水处理子站点连接，所述的通信系统包括通信计算机系统和监控模块两部分; 所述的通信计算机系统包括：位于底层的备份服务器，该服务器通过核心交换机与局域网相连接;位于上层的与局域网相连接的网络子网监控服务器、短信处理服务器、网关服务器、数据库服务器; 所述的监控模块是有独立安装的主机磁盘监控、数据库表空间监控、数据库进程数监控、采集数据监控、各网络子网监控各子模块组成，微分别监控主机的磁盘空间，监控全部河道污水处理子站点的进程和表空间，监控各个子网和重要网络设备的连接。 进一步，所述备份服务器内置云数据精简模块，用于判断云数据是否需要被精简。 进一步，所述智能河道污水处理系统还设置有温控装置，温控装置通过设置在处理池装置的上部，温控装置包括温度计、温度控温管、温度传感片和恒温电路;所述的温度计通过电性连接设置在恒温电路的中间，温度控温管通过电性连接设置在温度计的右侧，所述的温度控温管采用联管式气控热管;所述的温度传感片通过电性连接设置在温度计的下部左侧，所述的温度传感片采用 半导体热电偶传感片。 进一步，所述的处理池装置包括生物载体、分隔板和生物处理槽;所述的生物载体通过分隔板分隔设置在生物处理槽的内部，所述的生物载体上设置有微生物，有机物;所述的曝气装置包括曝气管和风机，曝气管上设置有曝气孔，风机连接曝气管并设置在处理池装置的左外部，风机采用鼓风机。 进一步，所述的过滤装置包括隔板网架，砂石层和过滤网，所述的隔板网架设置在砂石层与过滤网的中间;所述的搅拌装置包括伸缩套管，搅拌网盘和驱动电机，所述的搅拌网盘通过伸缩套管设置在驱动电机的下部;所述的伸缩套管底部设置有转轴。 本发明的另一目的在于提供一种使用所述智能河道污水处理系统的河道污水处理方法，所述河道污水处理方法具体步骤为： 步骤一，待处理的污水添加絮凝剂和杀菌剂，通过搅拌装置搅拌，过滤器装置对加入了絮凝剂、杀菌剂的污水进行过滤; 步骤二，对过滤后的污水生物载体上设置的微生物对水体中的污染物降解，同时，采用曝气管上设置的曝气孔曝气的方式对河道内受污染水体进行曝气，在曝气管周围构成好氧-缺氧-厌氧生物反应区; 步骤三，处理池装置处理后的水，在消毒机内消毒，通过吸水泵送入净水容器; 步骤四，经检测装置检测净水容器内水的指标，PLC控制单元预存的数据与检测数据对比，并通过LED液晶显示屏显示数据。 进一步，所述步骤一絮凝剂加入量为1-3g/吨水，杀菌剂加药量为5-10g/吨水加入。 进一步，所述检测装置的云数据精简模块判断云数据是否需要被精简的方法如下： 步骤一、输入河道污水处理子站点的点云数据，建立k-d树以形成散乱点云之间的拓扑关系; 步骤二、利用点云数据生成包围三维点云模型的立方体Vm，并将该立方体依据点云模型的中心点分为8个子立方体Vi(i=0，1，...，7)，将所有的数据点依据其空间所在位置进行归类，归入各自的子立方体中; 步骤三、依据点云模型子立方体，将立方体Vm的每一个面分为4个子平面，根据上述步骤二中的射线生成方法生成射线; 步骤四、利用公式计算出子立方体Vi(i=0，1，...，7))中每个数据点到通过该立方体的每条射线之间的距离di(i=0，1，...，Max)，并由数据点到中心点Mid之间的距离得出每个数据点相应的判断阈值disi(i=0，1，...，Max)，若di 进一步，在步骤二中，根据两点确定一条直线的原理，以三维点云模型的中心点作为所有射线的公共点，则只需要按一定规则生成射线另一点的坐标，生成所有的射线; 生成一个最小的能够包围点云模型的立方体Vm，设该立方体的边长为L，散乱点云在X、Y、Z轴方向的最大值和最小值分别为：Xmax、Ymax、Zmax、Xmin、Ymin、Zmin，则立方体边长的计算方法如下： L=Max((Xmax-Xmin)，(Ymax-Ymin)，(Zmax-Zmin))，L为边长，(Xmin，Ymin，Zmin)为一顶点，作立方体，并使其能够完全包围点云模型。 本发明提供的智能河道污水处理系统及方法，在污水中加入絮凝剂，通过过滤器装置对加入了所述凝絮剂的所述污水进行过滤，所述多介质过滤器内装隔板网架，砂石层和过滤网，过滤吸附装置对所述污水进行吸附除去重金属污染物，然后对所述污水进行消毒处理，有效净化水质，采用微孔曝气的方式对河道内受污染水体进行曝气，曝气的气体为空气，曝气后会在曝气管道附近水域形成好氧硝化区，溶解氧为1.5～2.5mg/L;随着水体的流动，在未设置曝气管道的区域，溶解氧逐渐降低，形成缺氧区，溶解氧浓度为0.2～0.6mg/L;形成厌氧反应区，溶解氧浓度为0～0.2mg/L;通过曝气提高了水体的硝化、 反硝化能力，极大地改善了系统的脱氮效果，形成一套高效快速的河道水体原位修复技术;生物载体上设置的微生物对水体中的污染物进一步降解，提高了水质;对经过上述处理的所述污水进行监测，当经过上述处理的所述污水达到用水标准后，输送到用水单位，PLC控制单元预存的国标数据与检测数据对比，并通过LED液晶显示屏显示数据，当不符合国标，PLC控制单元发出指令，关闭进水泵和关闭外供的设备，对水需进一步处理，从而实现智能控制，设置的温控装置准确检测进水温度，能有效提供处理水的外部条件，对处理水采取适宜的措施提供依据。