公布日：2022.08.30
申请日：2022.06.14
分类号：C02F1/52(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种污水除磷方法，包括：向絮凝沉淀池中投放除磷药剂；所述除磷药剂中包含有絮凝成分；对所述絮凝沉淀池下的目标监控水域从两个不同的拍摄角度进行周期性的拍摄，每次拍摄均得到两张监控图像；根据所述两张监控图像，利用图像处理方法确定水体中絮体的絮凝信息；所述絮凝信息包括：絮体体积和/或絮体浓度；根据所述絮凝信息监控所述除磷药剂的反应过程，以参考所述絮凝信息进行污水除磷。本发明能够实时监控除磷药剂的反应过程，从而参考监控过程中的絮凝信息实现污水除磷。
权利要求书
1.一种污水除磷方法，其特征在于，包括：向絮凝沉淀池中投放除磷药剂；所述除磷药剂中包含有絮凝成分；对所述絮凝沉淀池下的目标监控水域从两个不同的拍摄角度进行周期性的拍摄，每次拍摄均得到两张监控图像；根据所述两张监控图像，利用图像处理方法确定水体中絮体的絮凝信息；所述絮凝信息包括：絮体体积和/或絮体浓度；根据所述絮凝信息监控所述除磷药剂的反应过程，以参考所述絮凝信息进行污水除磷。
2.根据权利要求1所述的污水除磷方法，其特征在于，所述除磷药剂按质量百分比包括：硫酸亚铁15％-25％、硫酸铝7％-13％、聚合硫酸铁3％-7％、硅藻土1-3％，硅酸钠0.7-1.3％，其余为水。
3.根据权利要求2所述的污水除磷方法，其特征在于，所述除磷药剂按质量百分比包括：硫酸亚铁20％、硫酸铝10％、聚合硫酸铁5％、硅藻土2％，硅酸钠1％，其余为水。
4.根据权利要求2或3所述的污水除磷方法，其特征在于，所述除磷药剂的制备方法包括：将硫酸亚铁与硫酸铝混合，然后加入水搅拌均匀，得到混合溶液A；将聚合硫酸铁和硅藻土分别加入所述混合溶液A中并搅拌均匀，得到混合溶液B；向所述混合溶液B中加入硅酸钠，并使硅酸钠充分溶解，得到混合溶液C；对所述混合溶液C依次进行沉淀和过滤，然后取上清液作为制备完成的所述除磷药剂。
5.根据权利要求1所述的污水除磷方法，其特征在于，根据所述两张监控图像，利用图像处理方法确定水体中絮体的絮凝信息的方式包括：对任一张监控图像进行图像分割，并根据分割结果确定絮体的面积信息；根据所述两张监控图像确定絮体的深度信息；根据所述絮体的面积信息以及所述絮体的深度信息，估算絮体体积和絮体浓度。
6.根据权利要求5所述的污水除磷方法，其特征在于，根据所述絮体的面积信息以及所述絮体的深度信息，估算絮体体积的方式，包括：根据所述絮体的面积信息以及所述絮体的深度信息，计算三维絮体体积；将所述三维絮体体积转换为实际的絮体体积。
7.根据权利要求5所述的污水除磷方法，其特征在于，所述污水除磷方法还包括：对所述两张监控图像进行去噪，得到两张去噪图像；根据所述两张去噪图像与对应的去噪前的监控图像间的差异，对所述絮体浓度进行修正。
8.根据权利要求5所述的污水除磷方法，其特征在于，对任一张监控图像进行图像分割，包括：利用简单线性迭代聚类法对任一张监控图像进行超像素分割，得到超像素分割结果；根据所述任一张监控图像，利用大津阈值法确定一参考阈值；基于所述参考阈值判断所述超像素分割结果中的每个超像素是否对应絮体，并根据判断结果确定絮体图像。
9.根据权利要求1所述的污水除磷方法，其特征在于，所述污水除磷方法还包括：在对所述絮凝沉淀池下的目标监控水域从两个不同的拍摄角度进行周期性的拍摄时，利用一辅助光源对所述目标监控水域从上至下进行垂直照射。
10.根据权利要求9所述的污水除磷方法，其特征在于，所述辅助光源，包括：与所述目标监控水域的顶面大小相匹配的灯组。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种污水除磷方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
一种污水除磷方法，包括：
向絮凝沉淀池中投放除磷药剂；所述除磷药剂中包含有絮凝成分；
对所述絮凝沉淀池下的目标监控水域从两个不同的拍摄角度进行周期性的拍摄，每次拍摄均得到两张监控图像；
根据所述两张监控图像，利用图像处理方法确定水体中絮体的絮凝信息；所述絮凝信息包括：絮体体积和/或絮体浓度；
根据所述絮凝信息监控所述除磷药剂的反应过程，以参考所述絮凝信息进行污水除磷。
优选地，所述除磷药剂按质量百分比包括：硫酸亚铁15％-25％、硫酸铝7％-13％、聚合硫酸铁3％-7％、硅藻土1-3％，硅酸钠0.7-1.3％，其余为水。
优选地，所述除磷药剂按质量百分比包括：硫酸亚铁20％、硫酸铝10％、聚合硫酸铁5％、硅藻土2％，硅酸钠1％，其余为水。
优选地，所述除磷药剂的制备方法包括：
将硫酸亚铁与硫酸铝混合，然后加入水搅拌均匀，得到混合溶液A；
将聚合硫酸铁和硅藻土分别加入所述混合溶液A中并搅拌均匀，得到混合溶液B；
向所述混合溶液B中加入硅酸钠，并使硅酸钠充分溶解，得到混合溶液C；
对所述混合溶液C依次进行沉淀和过滤，然后取上清液作为制备完成的所述除磷药剂。
优选地，根据所述两张监控图像，利用图像处理方法确定水体中絮体的絮凝信息的方式包括：
对任一张监控图像进行图像分割，并根据分割结果确定絮体的面积信息；
根据所述两张监控图像确定絮体的深度信息；
根据所述絮体的面积信息以及所述絮体的深度信息，估算絮体体积和絮体浓度。
优选地，根据所述絮体的面积信息以及所述絮体的深度信息，估算絮体体积的方式，包括：
根据所述絮体的面积信息以及所述絮体的深度信息，计算三维絮体体积；
将所述三维絮体体积转换为实际的絮体体积。
优选地，所述污水除磷方法还包括：
对所述两张监控图像进行去噪，得到两张去噪图像；
根据所述两张去噪图像与对应的去噪前的监控图像间的差异，对所述絮体浓度进行修正。
优选地，对任一张监控图像进行图像分割，包括：
利用简单线性迭代聚类法对任一张监控图像进行超像素分割，得到超像素分割结果；
根据所述任一张监控图像，利用大津阈值法确定一参考阈值；
基于所述参考阈值判断所述超像素分割结果中的每个超像素是否对应絮体，并根据判断结果确定絮体图像。
优选地，所述污水除磷方法还包括：
在对所述絮凝沉淀池下的目标监控水域从两个不同的拍摄角度进行周期性的拍摄时，利用一辅助光源对所述目标监控水域从上至下进行垂直照射。
优选地，所述辅助光源，包括：与所述目标监控水域的顶面大小相匹配的灯组。
本发明的有益效果：
本发明提供的污水除磷方法中，采用的除磷药剂中包含有絮凝成分，这样，便可以采用图像监控的方式来对水体中的絮凝情况进行监控，并通过图像处理方法来监控水体中絮体的絮凝信息，从而可以根据絮凝信息实时监控除磷药剂的反应过程，进而参考监控过程中的絮凝信息实现污水除磷。这样，可以有效减小取样检测的次数，操作简便；并且，由于监控的是水下，比人工观察水面获得的信息更准确，同时也降低了因个人主观因素而导致误判的可能性。
（发明人：王洋;康霞;张扬;吴飞）