本实用新型属于污水处理技术领域，涉及一种物联网智能化污水处理装置。
背景技术：
生活污水未经处理直接排放，不但影响人们的生活，也污染了周围的环境，故对项目区内产生的污水进行处理，经处理后的出水用作景观用水或绿化用水，既减少对环境的污染，又能有效利用水资源，节约水源。但是现有的生活污水处理设备工艺复杂，维护工作量大，出水不稳定，难以实现无人值守。
一般小型一体化设备出水水质只能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(gb18918-2002)一级b标准，只能通过组合其深度处理设备或者采用集成膜过滤系统来达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(gb18918-2002)一级a排放标准，组合其它深度处理设备不但增加投资也增加了占地面积和影响了周边环境。采用集成膜过滤既增加了投资也增加了后期维护费用。更关键的是现有设备工艺复杂，维护工作量大，出水不稳定，难以实现无人值守。
虽然国内大多数城市已建有数量庞大的污水处理系统，但绝大多数污水处理系统的自动化程度不高，且局限于人工单点监控，没有形成全局性的统一管理系统。人工单点监控不仅耗时耗力，且不能实时把握污水处理的进程，也不能根据进入的污水内成分的改变而实时调节，这就使得进入的污水改变时，污水处理系统无法做出相应的调整，直接导致出水的质量受到影响且出水的品质不稳定。
因此，如何通过新的物联网技术对各个工艺的效果进行实时感知和优化，是本领域技术人员研究的方向。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种物联网智能化污水处理装置，实现了传统的污水处理系统和水质检测系统的有机结合，通过新的物联网技术对各个环节的处理效果实现了多维度感知和实时监控优化，可以达到短停留时间、高污泥负荷、低污泥产量以及深度脱氮除磷的功能。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型提供了一种物联网智能化污水处理装置，所述的污水处理装置包括集成箱，所述的集成箱内部集成有依次连通的生化处理室、过滤沉降室和净水消毒室。
所述的集成箱内还设置有水质监测单元，所述的水质监测单元用于实时采集现场水质信息并反馈至终端用户，终端用户通过水质监测单元对物联网智能化污水处理装置中的电控设备进行远程控制。
本实用新型完成了传统的污水处理系统和水质检测系统的有机结合，通过新的物联网技术对各个环节的处理效果实现了多维度感知和实时监控优化，可以达到短停留时间、高污泥负荷、低污泥产量以及深度脱氮除磷的功能。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的集成箱箱体上设置有进水口和排水口，污水通过进水口进入生化处理室，依次经过滤沉降室和净水消毒室后由排水口排出。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的集成箱内还集成有设备存放室。
所述的设备存放室内存放有电控设备，所述的电控设备包括气体输送装置、排泥泵、回流泵、加药装置和反冲洗泵。本实用新型单独设置了一个相对独立的设备存放室，将各类电控设备集中存放，便于后续维护检修。
所述的电控设备通过变频控制装置与水质监测单元电性连接，所述的水质监测单元通过变频控制装置调整电控设备的运行参数。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的生化处理室内盛放生物培养液，生物培养液中分散有生物载体，微生物在所述的生物载体上生长繁殖并挂膜。
所述的生化处理室底部设置有曝气装置。
所述的曝气装置外接所述的气体输送装置。气体输送装置通过变频控制装置与水质监测单元连接，用户可以通过水质监测单元控制变频控制装置从而对气体输送装置的输出功率进行精确调控，本实用新型可选的气体输送装置为风机。
所述的生化处理室内还设置有悬浮活性污泥。
本实用新型采用活性污泥与生物膜法结合的复合处理工艺，可大幅提高反硝化细菌和好氧菌等生物菌剂的总量，加快生物反应进程，提高污染物的去除率。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的生化处理室按照污水流向分为缺氧区和富氧区，污水由进水口进入生化处理室，依次经缺氧区和富氧区排入过滤沉降室。
所述的曝气装置位于富氧区底部。
在缺氧区内悬浮的生物载体上附着有反硝化细菌，通过大量的反硝化细菌将污水中的有机物和磷进行吸附和反应，去除了部分有机物，将其分解成甲烷和二氧化碳，反硝化细菌得到最大程度的释放，从而去除了污水中的硝酸盐。
在富氧区内悬浮的生物载体上附着有好氧菌，好氧菌能够与污水中的氨氮和cod进一步反应，从而使得污水的净化更加彻底，出水水质更好。
生物培养液为反硝化细菌和好氧菌的生长繁殖提供了所需的营养条件和环境条件，污水在生化处理室内经过反硝化细菌和好氧菌的作用，把有机物转化成co2和h2o，有机氮转化成no3，磷得了充分吸收和吸附，实现了对总磷和总氮的有效去除。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的生化处理室底部开设有排泥口，所述排泥口外接所述的排泥泵，所述的排泥泵用于将生化处理室内多余的悬浮活性污泥排出集成箱。排泥泵通过变频控制装置与水质监测单元连接，用户可以通过水质监测单元控制变频控制装置从而对排泥泵的输出功率进行精确调控。
所述的生化处理室底部还开设有回流口，所述回流口外接所述的回流泵，所述的回流泵用于将所述富氧区的污水抽回缺氧区。回流泵通过变频控制装置与水质监测单元连接，用户可以通过水质监测单元控制变频控制装置从而对回流泵的输出功率进行精确调控。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的过滤沉降室上开设有加药口，所述加药口外接所述的加药装置，所述加药装置用于向进入过滤沉降室中的污水投入絮凝剂。加药装置通过变频控制装置与水质监测单元连接，用户可以通过水质监测单元控制变频控制装置从而对加药装置的加药量进行精确调控。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的过滤沉降室中还设置有过滤装置和反冲洗装置，所述的反冲洗装置外接所述的反冲洗泵，过滤沉降结束后，反冲洗泵将过滤沉降室中的净水抽出后经反冲洗装置对过滤装置进行反冲洗。反冲洗泵通过变频控制装置与水质监测单元连接，用户可以通过水质监测单元控制变频控制装置从而对反冲洗泵的输出功率进行精确调控。
需要说明的是，在本实用新型中，各类电控设备均通过变频控制装置与水质监测单元连接，但用户可独立控制变频控制装置从而调节相应的电控设备的工作参数，因此可以理解为，连接是集合的而控制是独立的。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的净水消毒室内设置有消毒装置和排水泵。特别地，在本实用新型中所述的排水泵同样可以通过变频控制装置接入水质监测单元，若水质监测单元收集到的净水消毒室内的出水水质不达标可以将排水泵的流量关小甚至关闭排水泵，从而延长净水时间。此外，消毒装置也可以同样通过变频控制装置接入水质监测单元，若净水消毒室内的出水水质不达标可以通过调整变频控制装置调节消毒装置的输出功率。以上可选的技术方案同样落入本实用新型的公开范围和保护范围之内。
所述的消毒装置为紫外灯管。
所述的排水泵用于将消毒处理后的净水通过排水口排出所述集成箱。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的水质监测单元包括水质检测模块、物联网控制模块、云端计算模块和终端显示模块。
所述的水质检测模块内嵌于生化处理室、过滤沉降室和净水消毒室中用于实时检测各环节的出水水质，所述的物联网控制模块通过变频控制装置与所述的电控设备连接，水质检测模块通过标准接口协议将收集得到的水质信息传输至物联网控制模块，并由物联网控制模块将水质信息网络传输至云端计算模块，云端计算模块对水质信息进行分析计算并将结果反馈至终端显示模块供用户查看，用户通过物联网控制模块向与之电性连接的电控设备发出相应的工艺运行指令从而调整出水水质。
所述的水质信息包括氨氮含量、化学需氧量(cod)、总磷(tp)、溶解氧(do)或氧化还原电位(orp)中的一种或至少两种。
本实用新型提供的水质监测单元的工作模式具体包括：
内置于生化处理室、过滤沉降室和净水消毒室的水质检测模块对生化处理室出水、过滤沉降室出水和净水消毒室出水三个不同处理环节的出水水质进行实时检测，主要的水质检测指标包括但不限于do、orp、nh3-n、cod或tp中的一种或至少两种，因此相对地，每个环节内置的水质检测模块均包括但不限于do传感器、orp传感器、nh3-n传感器、cod传感器或tp浓度传感器中的一种或至少两种的集成体。
内置于各处理环节的水质检测模块将检测到的各类水质信息通过标准接口协议(可选地采用基于rs485接口的modbus协议)传输至物联网控制模块，本实用新型示例性地提供了一种可选的物联网控制模块的组成样态，所述的物联网控制模块包括物联网适配器和物联网云平台，其中，物联网适配器用于对接水质检测模块的传感器接口所获取的现场水质信息，并将所述水质信息转换成符合所述物联网云平台规范的数据格式。
物联网控制模块将接受到的水质信息传送至云端计算模块，并将计算结果传输至云端计算模块对水质信息进行分析计算并将计算结果发送至终端显示模块供用户查看，此后可分为自动控制模式和人工控制模式，简言之，自动控制模块即为云端计算模块通过将收集到的水质信息与预设值进行比对，通过比对结果对各环节的电控设备的开度、功率进行自动控制；而人工控制模块则是用户基于终端显示模块显示的水质结果手动调整各环节电控设备的开度、功率等运行参数。
具体而言，在自动控制模式中，云端计算模块对计算得到的结果与预设值进行比对，当各环节的出水水质信息与相应的预设值不一致时，向物联网控制模块发出反馈控制指令，调节相应出水环节的电控设备，例如：若生化处理出水水质与预设的生化处理出水指标不一致，调节与曝气装置相连的气体输送装置(主要通过调整相应的变频控制装置)，从而对曝气量进行调整，此外，还可以调整回流泵或排泥泵的运行功率，对于生化处理环节而言，可调节的电控设备较多，需要通过云端计算模块进行智能化分析具体是哪一环节产生了问题导致影响了出水水质，分析得到一个最优化的调节方案并向物联网控制模块发出相应的反馈控制指令。相似地，若过滤沉降出水水质与预设的过滤沉降出水指标不一致时，可选地调节加药装置的加药量和/或反冲洗泵的运行功率，当然，调节哪一个电控设备仍需云端计算模块进行智能化分析得出最优化的调节方案。当比对后发现，各环节出水水质信息与相应的预设值一致，不发出任何指令，使相应环节仍按原工作状态继续运行。
在手动控制模块中，与自动控制模块的区别仅在于可以对预设的各环节出水指标进行调整，此外，针对各环节电控设备的控制仍由物联网控制模块完成。
所述系统是指设备系统、装置系统或生产装置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型完成了传统的污水处理系统和水质检测系统的有机结合，通过新的物联网技术对各个环节的处理效果实现了多维度感知和实时监控优化，可以达到短停留时间、高污泥负荷、低污泥产量以及深度脱氮除磷的功能，处理后的污水可直接达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(gb18918-2002)一级a排放标准或北京地标b标准。
2、在布置方式上，本实用新型提供的物联网智能化污水处理装置可全地埋安装也可地上或半地上安装。当采用全地埋安装时，可对上部绿化后与周围环境更协调更美观。设备周围噪音小，对周边环境影响小，在寒冷地区时也无需对设备单独保温，降低建设投资成本。
附图说明
图1为本实用新型一个具体实施方式提供的物联网智能化污水处理装置的结构俯视图。
图2为图1所示的1-1截面主视图；
图3为图1所示的2-2截面主视图；
其中，100-生化处理室；110-生物载体；120-曝气装置；130-进水口；200-过滤沉降室；210-过滤装置；220-反冲洗装置；300-净水消毒室；310-排水泵；320-消毒装置；330-排水口；400-设备存放室；410-气体输送装置；420-加药装置；430-回流泵；440-排泥泵；450-反冲洗泵；500-水质监测单元；510-水质检测模块；520-物联网控制模块；530-云端计算模块；540-终端显示模块。
具体实施方式
需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
在一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种物联网智能化污水处理装置，所述的物联网智能化污水处理装置如图1和图2所示，包括集成箱，集成箱内部集成有依次连通的生化处理室100、过滤沉降室200和净水消毒室300。集成箱内还设置有水质监测单元500，水质监测单元500用于实时采集现场水质信息并反馈至终端用户，终端用户通过水质监测单元500对物联网智能化污水处理装置中的电控设备进行远程控制。集成箱内还集成有设备存放室400，设备存放室400内存放有电控设备，电控设备如图2所示，主要包括气体输送装置410、排泥泵440、回流泵430、加药装置420和反冲洗泵450等，各类电控设备通过变频控制装置与水质监测单元500电性连接，所述的水质监测单元500通过变频控制装置调整所述的电控设备的运行参数。
集成箱箱体上设置有进水口130和排水口330，污水通过进水口130进入生化处理室100，依次经过滤沉降室200和净水消毒室300后由排水口330排出。集成箱箱体顶部设置有多个检修口，如图2所示，在生化处理室100所处箱体上设置有两个检修口，在过滤沉降室200、净水消毒室300和设备存放室400所处箱体的顶部分别设置有一个检修口，本领域技术人员可以根据实际生产要求和集成箱尺寸合理设置检修口的数量和位置，本实用新型对此不作具体限定和特殊要求。
生化处理室100内盛放生物培养液，生物培养液中分散有生物载体110(如图2所示)和悬浮活性污泥，微生物在生物载体110上生长繁殖并挂膜。生化处理室100按照污水流向分为缺氧区和富氧区，在本具体实施方式中，缺氧区占生化处理室100体积的三分之一，富氧区占生化处理室100体积的三分之二(以曝气装置120为界，富氧区底部设置有曝气装置120，缺氧区底部未设置曝气装置120)，污水由进水口130进入生化处理室100，依次经缺氧区和富氧区排入过滤沉降室200。生化处理室100底部开设有排泥口，排泥口外接排泥泵440，排泥泵440用于将生化处理室100内多余的悬浮活性污泥排出集成箱。生化处理室100底部还开设有回流口，回流口外接回流泵430，回流泵430用于将富氧区的污水抽回缺氧区。
过滤沉降室200上开设有加药口，加药口外接加药装置420，加药装置420用于向进入过滤沉降室200中的污水投入絮凝剂。过滤沉降室200中还设置有过滤装置210和反冲洗装置220(如图3所示)，反冲洗装置220外接反冲洗泵450，过滤沉降结束后，反冲洗泵450将过滤沉降室200中的净水抽出后经反冲洗装置220对过滤装置210进行反冲洗。
净水消毒室300内设置有消毒装置320和排水泵310(如图3所示)，其中，消毒装置320为紫外灯管，排水泵310用于将消毒处理后的净水通过排水口330排出集成箱。
水质监测单元500如图2所示，包括水质检测模块510、物联网控制模块520、云端计算模块530和终端显示模块540。其中，水质检测模块510内嵌于生化处理室100、过滤沉降室200和净水消毒室300中用于实时检测各环节的出水水质，物联网控制模块520通过变频控制装置与各类电控设备连接，水质检测模块510通过标准接口协议将收集得到的水质信息传输至物联网控制模块520，并由物联网控制模块520将水质信息网络传输至云端计算模块530，云端计算模块530对水质信息进行分析计算并将结果反馈至终端显示模块540供用户查看，用户通过物联网控制模块520向与之电性连接的各类电控设备发出相应的工艺运行指令从而调整出水水质。
申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。
1.物联网智能化污水处理装置，其特征在于，所述的物联网智能化污水处理装置包括集成箱，所述的集成箱内部集成有依次连通的生化处理室、过滤沉降室和净水消毒室；
所述的集成箱内还设置有水质监测单元，所述的水质监测单元用于实时采集现场水质信息并反馈至终端用户，终端用户通过水质监测单元对物联网智能化污水处理装置中的电控设备进行远程控制。
2.根据权利要求1所述的物联网智能化污水处理装置，其特征在于，所述的集成箱箱体上设置有进水口和排水口，污水通过进水口进入生化处理室，依次经过滤沉降室和净水消毒室后由排水口排出。
3.根据权利要求2所述的物联网智能化污水处理装置，其特征在于，所述的集成箱内还集成有设备存放室；
所述的设备存放室内存放有电控设备，所述的电控设备包括气体输送装置、排泥泵、回流泵、加药装置和反冲洗泵；
所述的电控设备通过变频控制装置与水质监测单元电性连接，所述的水质监测单元通过变频控制装置调整所述的电控设备的运行参数。
4.根据权利要求3所述的物联网智能化污水处理装置，其特征在于，所述的生化处理室内盛放生物培养液，生物培养液中分散有生物载体，微生物在所述的生物载体上生长繁殖并挂膜；
所述的生化处理室底部设置有曝气装置；
所述的曝气装置外接所述的气体输送装置；
所述的生化处理室内还设置有悬浮活性污泥。
5.根据权利要求4所述的物联网智能化污水处理装置，其特征在于，所述的生化处理室按照污水流向分为缺氧区和富氧区，污水由进水口进入生化处理室，依次经缺氧区和富氧区排入过滤沉降室；
所述的曝气装置位于富氧区底部。
6.根据权利要求5所述的物联网智能化污水处理装置，其特征在于，所述的生化处理室底部开设有排泥口，所述排泥口外接所述的排泥泵，所述的排泥泵用于将生化处理室内多余的悬浮活性污泥排出集成箱；
所述的生化处理室底部还开设有回流口，所述回流口外接所述的回流泵，所述的回流泵用于将所述富氧区的污水抽回缺氧区。
7.根据权利要求6所述的物联网智能化污水处理装置，其特征在于，所述的过滤沉降室上开设有加药口，所述加药口外接所述的加药装置，所述加药装置用于向进入过滤沉降室中的污水投入絮凝剂。
8.根据权利要求7所述的物联网智能化污水处理装置，其特征在于，所述的过滤沉降室中还设置有过滤装置和反冲洗装置，所述的反冲洗装置外接所述的反冲洗泵，过滤沉降结束后，反冲洗泵将过滤沉降室中的净水抽出后经反冲洗装置对过滤装置进行反冲洗。
9.根据权利要求8所述的物联网智能化污水处理装置，其特征在于，所述的净水消毒室内设置有消毒装置和排水泵；
所述的消毒装置为紫外灯管；
所述的排水泵用于将消毒处理后的净水通过排水口排出所述集成箱。
10.根据权利要求9所述的物联网智能化污水处理装置，其特征在于，所述的水质监测单元包括水质检测模块、物联网控制模块、云端计算模块和终端显示模块；
所述的水质检测模块内嵌于生化处理室、过滤沉降室和净水消毒室中用于实时检测各环节的出水水质，所述的物联网控制模块通过变频控制装置与所述的电控设备连接，水质检测模块通过标准接口协议将收集得到的水质信息传输至物联网控制模块，并由物联网控制模块将水质信息网络传输至云端计算模块，云端计算模块对水质信息进行分析计算并将结果反馈至终端显示模块供用户查看，用户通过物联网控制模块向与之电性连接的电控设备发出相应的工艺运行指令从而调整出水水质；
所述的水质信息包括氨氮含量、化学需氧量、总磷、溶解氧或氧化还原电位中的一种或至少两种。
技术总结