本发明涉及污水处理
技术领域：
，具体为一种远程污水管理系统。
背景技术：
：随着社会的快速发展，污水的产生量也越来越大，如不能及时对污水进行处理，会对环境造成污染，传统的污水处理，人的工作量较大，且处理精确度不高，容易造成资源的浪费。因此，如何在污水处理中解放人力，提高污水的处理效率，提高资源利用率，一直是全社会面临的难题。随着电气自动化的发展，也出现了很多自动化的污水处理系统，但是现有的污水处理系统都是按照预设的处理参数和处理规则对污水进行统一的处理，不能进行针对性的调控，而实际上，在不同的时间，污水的水质状态以及水量大小都是动态的，如果污水处理设备按照统一的方式进行处理会导致污水处理效率低，处理效果差。技术实现要素：本发明意在提供一种远程污水管理系统，能够针对不同类型的污水有不同的调控措施，使得调控的手段更具针对性，可以有效地保证污水的处理质量。为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：一种远程污水管理系统，包括污水处理子系统、数据监测子系统以及远程管理服务器；所述污水处理子系统包括通过管道依次连通的调节池、净化反应器、二沉池和加药装置，所述调节池与净化反应器之间设有反应器进水泵和反应器进水阀门，所述加药装置用于给二沉池加药；所述数据监测子系统包括测控箱、流量检测模块和水质检测模块，所述流量检测模块用于检测净化反应器的进水流量，所述水质检测模块用于检测净化反应器、调节池以及二沉池中污水的水质参数，所述测控箱用于将检测到的进水流量和水质参数发送给远程管理服务器；所述远程管理服务器包括数据接收模块、模型存储模块、模型匹配模块、控制量计算模块以及控制模块，所述数据接收模块用于接收测控箱发送过来的数据，所述模型匹配模块用于根据数据监测子系统检测的数据匹配与当前污水相适应的控制模型，控制量计算模块用于根据控制模型计算控制量，所述控制模块用于将控制量发送给测控箱，所述测控箱还用于根据控制量对净化反应器的功率、净化反应器的运行模式、反应器进水泵的开闭、反应器进水泵的功率、反应器进水阀门的开闭以及加药装置的加药量进行控制。本发明技术方案中，通过数据监测子系统可以实时获取污水处理子系统中各个设备或者处理流程中的各项数据，并把这些数据发送给远程管理服务器，实现污水处理系统的远程监控和管理，远程管理服务器通过模型存储模块存储有不同的控制模型，远程管理服务器根据污水处理系统中当前污水的各项数据来匹配与当前污水相适应的模型，进而根据这个控制模型来生成并输出控制量的参数，通过控制模块来对污水处理子系统的各个装置进行调控。本方案利用远程管理服务器的大数据处理能力，实现了不同类型污水的统一调控，实现了不同污水的智能化、高效化处理。同时，针对不同类型的污水输出不同的控制量，调控的手段更具针对性，有效地保证污水处理质量。进一步，所述水质检测模块包括原位检测模块和异位检测模块，所述原位检测模块包括do传感器、温度探头、ph探头和ss探头；所述异位检测模块包括cod测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪、总磷测定仪。名词解释：do指的是污水中的溶解氧；ss指的是污水中的悬浮物浓度；cod数据指的是化学需氧量。原位检测模块可以直接对污水水质进行检测，无需取样以及运输水样，异位检测模块则需要通过取样等手段将水样送至相应的测定仪器中进行测定。通过原位检测模块和异位检测模块可以对ph数据、do数据、ss数据、温度数据、cod数据、氨氮数据、总氮数据和总磷数据进行检测，通过这么多的参数可以更加全面的反应污水的水质情况。进一步，所述cod测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪以及总磷测定仪设置在监测机房内，所述监测机房和净化反应器之间设有异位取样管路。通过取样管路，让水样自动流入检测机房，实现自动化取样和检测。进一步，所述温度探头集成在do传感器或/和ph探头上。可以有效地减小探头的体积，方便探头的配置和部署。进一步，在净化反应器的进水处、净化反应器的中部以及净化反应器的出水口处均设置有do传感器、温度探头以及ph探头；所述ss探头设置在调节池以及二沉池中。实现对净化反应器中水质的全面检测，方便对净化反应器进行调控，通过在调节池和二沉池中设置ss探头可以对悬浮物进行检测，进而方便控制加药量。进一步，还包括远程监管终端，所述远程监管终端与远程管理服务器网络连接，所述远程监管终端用于供管理人员查看数据监测子系统检测的数据，所述远程监管终端还用于供管理人员对控制量进行手动调整。通过远程监管终端，可以实现管理人员对污水处理子系统的远程监控以及管理。进一步，所述净化反应器包括第一净化反应器和第二净化反应器，所述第一净化反应器出水口和第二净化反应器的进水口之间通过串联管路连通，所述第一净化反应器进水口与第二净化反应器出水口之间还设有环流管路，所述环流管路上设有环流阀，所述反应器进水泵包括第一反应器进水泵和第二反应器进水泵，所述反应器进水阀门包括第一反应器进水阀门和第二反应器进水阀门，所述第一反应器进水阀门以及第一反应器进水泵设置在调节池和第一净化反应器之间的管路上，所述第二反应器进水阀门以及第二反应器进水泵设置在调节池和第二净化反应器之间的管路上，净化反应器的运行模式包括串联模式、并联模式和环流模式，所述净化反应器处于串联模式时，第二反应器进水泵、第二反应器进水阀门以及环流阀均关闭，所述第一反应器进水泵以及第一反应器进水阀门开启，所述净化反应器处于并联模式时，所述环流阀关闭，所述第一反应器进水泵、第二反应器进水泵、第一反应器进水阀门以及第二反应器进水阀门均处于开启状态，所述净化反应器处于环流模式时，第二反应器进水泵以及第二反应器进水阀门关闭，所述第一反应器进水泵以及第一反应器进水阀门开启，所述环流阀开启。当污水流量较大或者污水水质较好时，可以通过并联模式提高处理速度，当污水的水质较差时，可以通过串联模式提高对污水的处理效果；当污水的水质特别差的时候，可以通过环流模式对污水进行多次循环处理，提高污水的处理效果。通过并联模式、串联模式以及环流模式这三种模式的智能切换，可以应对不同的污水种类，使得污水处理子系统的污水处理能力能够被充分而高效的利用。附图说明图1为本发明远程污水管理系统实施例的逻辑框图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：如图1所示，本实施例公开的一种远程污水管理系统，包括污水处理子系统、数据监测子系统、远程管理服务器以及远程监管终端。其中，污水处理子系统包括通过管道依次连通的调节池、净化反应器、二沉池、加药装置以及污泥干化池，污泥干化池与调节池之间通过回流管路连通，调节池与净化反应器之间设有反应器进水泵和反应器进水阀门，加药装置用于给二沉池加药。本实施例中，净化反应器包括第一净化反应器和第二净化反应器，第一净化反应器和第二净化反应器均采用生物净化反应器，本实施例中采用的是生物转笼来进行污水的净化处理，两个生物转笼之间连通。具体的，第一净化反应器出水口和第二净化反应器的进水口之间通过串联管路连通，第一净化反应器进水口与第二净化反应器出水口之间通过环流管路连通，环流管路上设有环流阀，反应器进水泵包括第一反应器进水泵和第二反应器进水泵，反应器进水阀门包括第一反应器进水阀门和第二反应器进水阀门，第一反应器进水阀门以及第一反应器进水泵设置在调节池和第一净化反应器之间的管路上，第二反应器进水阀门以及第二反应器进水泵设置在调节池和第二净化反应器之间的管路上，净化反应器的运行模式包括串联模式、并联模式和环流模式，净化反应器处于串联模式时，第二反应器进水泵、第二反应器进水阀门以及环流阀均关闭，第一反应器进水泵以及第一反应器进水阀门开启，净化反应器处于并联模式时，环流阀关闭，第一反应器进水泵、第二反应器进水泵、第一反应器进水阀门以及第二反应器进水阀门均处于开启状态，净化反应器处于环流模式时，第二反应器进水泵以及第二反应器进水阀门关闭，第一反应器进水泵以及第一反应器进水阀门开启，环流阀开启。数据监测子系统包括测控箱、流量检测模块和水质检测模块。流量检测模块用于检测净化反应器的进水流量以及调节池的进水流量；水质检测模块用于检测净化反应器、调节池以及二沉池中污水的水质参数；测控箱内设有控制器和无线通信模块，控制器通过无线通信模块与远程管理服务器网络连接，控制器与水质检测模块以及流量检测模块数据连接，控制器用于将检测到的进水流量和水质参数发送给远程管理服务器，本实施例中控制器优选为plc。水质检测模块包括原位检测模块和异位检测模块，原位检测模块包括do传感器、温度探头、ph探头和ss探头；温度探头集成在do传感器或/和ph探头上。本实施例中，温度探头集成在do探头上。并且do传感器、温度探头以及ph探头设置在净化反应器的进水处、净化反应器的中部以及净化反应器的出水口处，ss探头设置在调节池以及二沉池中，进而可以对这些位置的污水水质参数进行全面的检测。异位检测模块包括cod测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪、总磷测定仪。为了方便异位检测模块进行检测，本实施中，设置了监测机房，并将cod测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪以及总磷测定仪设置在监测机房内，在监测机房和净化反应器之间设有异位取样管路。本实施例中，取样管路包括主管路和支路，所述支路的进水口设置在调节池的出水处、净化反应器的进水处、净化反应器的中部、净化反应器的出水口处以及沉降池的出水口，每条支路上设有电磁阀和流量计，还包括抽水泵和排水泵，监测机房中设有连通的第一储水池和第二储水池，第一储水池和第二储水池之间设置有电磁阀，主管路通过抽水泵与第一储水池连通，主管路通过排水泵与第二储水池连通。cod测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪以及总磷测定仪的采样进水管与第一储水池连通，监测机房还设有取样控制器，所述取样控制器与抽水泵、排水泵、支路上的电磁阀、第一储水池和第二储水池之间的电磁阀以及支路上的流量计均电连接，取样控制器通过控制抽水泵以及各个支路的电磁阀从各个支路的进水口抽水，并根据各个支路的流量计控制每个支路的进水流量。第一储水池用于缓冲每一次抽取的污水，以供相应的测定仪使用，测定仪取样完毕后，将第一储水池中的水排到第二储水池中，以方便对其他支路进行取样，对沉降池取样的污水量应该是其他支路取样污水量的3到5倍。当所有的支路都取样完毕后，控制器控制排水泵从第二储水池中抽水，并从各个支路排出。通过上述的设置，可以将各个支路抽取的污水汇集到第二储水池中，由于沉降池中的污水是经过了加药装置加入了用来净化污水以及促使污水沉降的药液的，因此可以利用沉降池中抽取过来的污水，对其他水样做一个稀释。同时沉降池中抽出的水也可以对其他水样进行净化和沉降处理，进而对第二储水池中的水进行净化处理，当处理完毕后，由排水泵将处理后的水反向冲回净化反应器或沉降池中，处理掉多余的水样的同时还可以对异位取样管路的管壁进行清洗，避免污水中的物质附着在管壁上，影响后续取样检测的准确度。远程管理服务器包括数据接收模块、模型存储模块、模型匹配模块、控制量计算模块以及控制模块。数据接收模块用于接收检测系统发送过来的数据，模型匹配模块用于根据数据监测子系统检测的数据匹配与当前污水相适应的控制模型，控制量计算模块用于根据控制模型计算控制量，控制模块用于将控制量发送给测控箱，测控箱还用于根据控制量对净化反应器的功率、净化反应器的运行模式、反应器进水泵的开闭、反应器进水泵的功率、反应器进水阀门的开闭以及加药装置的加药量进行控制。远程监管终端与远程管理服务器网络连接，远程监管终端用于供管理人员查看数据监测子系统的数据，远程监管终端还用于供管理人员对控制量进行手动调整，本实施例中，远程监控终端为安装了相应软件的手机、电脑、平板电脑等。本实施例的远程管理服务器还包括模型建立修改模块，模型建立修改模块用于向模型存储模块中建立新的控制模型或者修改模型存储模块中存储的控制模型。控制模型包括模型匹配参数和模型控制参数，模型匹配参数则包含该控制模型适用的水质参数范围和流量范围，包括ph数据、do数据、ss数据、温度数据、cod数据、氨氮数据、总氮数据、总磷数据、进水流量等等，每个控制模型的每个模型匹配参数都有一个目标匹配值和目标匹配范围，如表一所示，表一为某一控制模型的模型匹配参数，模型匹配模块根据当前污水的各项参数与模型的模型匹配参数进行对比来匹配出合适的控制模型。表一：匹配参数目标匹配值目标匹配范围ph数据6.86.5-8.5do数据2.0mg/l0.5-8.0mg/lss数据79mg/l50-500mg/l温度数据25℃10-30℃cod数据300mg/l100-1000mg/l氨氮数据60mg/l50-70mg/l总氮数据30mg/l10-40mg/l总磷数据35mg/l20-40mg/l进水流量1250l/min820-1680l/min模型控制参数包括加药控制参数、流速调节参数、工作模式参数、功率参数。例如，以使用生物转笼作为净化反应器的污水处理工艺为例，加药控制参数需要对加碱加药泵以及絮凝剂加药泵进行控制，流速调节参数控制第一反应器进水泵和第二反应器进水泵的进水流速，功率参数对应的是生物转笼的电机的功率，工作模式参数对应的是第一反应器进水泵、第二反应器进水泵、第一反应器进水阀门以及第二反应器进水阀门的开闭状态，如表二所示，其为表一对应的控制模型的模型控制参数表，表二中向上的箭头表示增大相应设备功率、转速或加药量。表二：模型匹配模块包括水质匹配度计算模块、流量匹配度计算模块、总匹配度计算模块以及筛选模块，水质匹配度计算模块用于计算污水当前的水质参数数据与各个控制模型的模型匹配参数中的水质参数的匹配程度。具体的，若当前水质参数不在目标匹配范围内，则匹配程度为0；若在对应的模型匹配参数的目标匹配范围内，则计算当前水质参数与目标匹配值的差值占匹配范围的百分比并以1减去该百分比的结果作为匹配程度。流量匹配度计算模块用于计算当前污水的流量数据与各个控制模型的模型匹配参数中的进水流量参数的匹配程度，其计算方式与水质匹配度计算模块的计算方式相同。总匹配度计算模块用于按照预设的权重对水质匹配程度和流量匹配程度进行加权求和计算，得到当前污水与各个控制模型的总匹配程度，筛选模块用于筛选出总匹配程度最高的控制模型。以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属
技术领域：
所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案。一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。当前第1页1 2 3
技术特征：1.远程污水管理系统，其特征在于：包括污水处理子系统、数据监测子系统以及远程管理服务器；
所述污水处理子系统包括通过管道依次连通的调节池、净化反应器、二沉池和加药装置，所述调节池与净化反应器之间设有反应器进水泵和反应器进水阀门，所述加药装置用于给二沉池加药；
所述数据监测子系统包括测控箱、流量检测模块和水质检测模块，所述流量检测模块用于检测净化反应器的进水流量，所述水质检测模块用于检测净化反应器、调节池以及二沉池中污水的水质参数，所述测控箱用于将检测到的进水流量和水质参数发送给远程管理服务器；
所述远程管理服务器包括数据接收模块、模型存储模块、模型匹配模块、控制量计算模块以及控制模块，所述数据接收模块用于接收测控箱发送过来的数据，所述模型匹配模块用于根据数据监测子系统检测的数据匹配与当前污水相适应的控制模型，控制量计算模块用于根据控制模型计算控制量，所述控制模块用于将控制量发送给测控箱，所述测控箱还用于根据控制量对净化反应器的功率、净化反应器的运行模式、反应器进水泵的开闭、反应器进水泵的功率、反应器进水阀门的开闭以及加药装置的加药量进行控制。
2.根据权利要求1所述的远程污水管理系统，其特征在于：所述水质检测模块包括原位检测模块和异位检测模块，所述原位检测模块包括do传感器、温度探头、ph探头和ss探头；所述异位检测模块包括cod测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪、总磷测定仪。
3.根据权利要求2所述的远程污水管理系统，其特征在于：所述cod测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪以及总磷测定仪设置在监测机房内，所述监测机房和净化反应器之间设有异位取样管路。
4.根据权利要求3所述的远程污水管理系统，其特征在于：所述温度探头集成在do传感器或/和ph探头上。
5.根据权利要求4所述的远程污水管理系统，其特征在于：在净化反应器的进水处、净化反应器的中部以及净化反应器的出水口处均设置有do传感器、温度探头以及ph探头；所述ss探头设置在调节池以及二沉池中。
6.根据权利要求5所述的远程污水管理系统，其特征在于：还包括远程监管终端，所述远程监管终端与远程管理服务器网络连接，所述远程监管终端用于供管理人员查看数据监测子系统检测的数据，所述远程监管终端还用于供管理人员对控制量进行手动调整。
7.根据权利要求6所述的远程污水管理系统，其特征在于：所述净化反应器包括第一净化反应器和第二净化反应器，所述第一净化反应器出水口和第二净化反应器的进水口之间通过串联管路连通，所述第一净化反应器进水口与第二净化反应器出水口之间还设有环流管路，所述环流管路上设有环流阀，所述反应器进水泵包括第一反应器进水泵和第二反应器进水泵，所述反应器进水阀门包括第一反应器进水阀门和第二反应器进水阀门，所述第一反应器进水阀门以及第一反应器进水泵设置在调节池和第一净化反应器之间的管路上，所述第二反应器进水阀门以及第二反应器进水泵设置在调节池和第二净化反应器之间的管路上，净化反应器的运行模式包括串联模式、并联模式和环流模式，所述净化反应器处于串联模式时，第二反应器进水泵、第二反应器进水阀门以及环流阀均关闭，所述第一反应器进水泵以及第一反应器进水阀门开启，所述净化反应器处于并联模式时，所述环流阀关闭，所述第一反应器进水泵、第二反应器进水泵、第一反应器进水阀门以及第二反应器进水阀门均处于开启状态，所述净化反应器处于环流模式时，第二反应器进水泵以及第二反应器进水阀门关闭，所述第一反应器进水泵以及第一反应器进水阀门开启，所述环流阀开启。
技术总结本发明涉及污水处理技术领域，具体公开了一种远程污水管理系统，包括污水处理子系统、数据监测子系统以及远程管理服务器；污水处理子系统包括通过管道依次连通的调节池、净化反应器、二沉池和加药装置，远程管理服务器包括数据接收模块、模型存储模块、模型匹配模块、控制量计算模块以及控制模块，数据接收模块用于接收测控箱发送过来的数据，模型匹配模块用于匹配与当前污水相适应的控制模型，控制量计算模块用于计算控制量，控制模块用于将控制量发送给测控箱，测控箱还用于对污水处理子系统进行调控。本发明提供的远程污水管理系统，针对不同类型的污水采用不同的调控方式，使得调控的手段更具针对性，有助于污水处理厂稳定、达标、高效运行。
技术研发人员：申渝;曾闻茹;张海东;陈佳;王建辉;齐高相;高旭
受保护的技术使用者：重庆工商大学
技术研发日：2020.03.17
技术公布日：2020.06.09
