一种基于絮体分形维数的污泥脱水智能加药装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于絮体分形维数的污泥脱水智能加药装置，包括

【技术实现步骤摘要】
一种基于絮体分形维数的污泥脱水智能加药装置


[0001]本专利技术涉及絮体分形维数
，具体涉及一种基于絮体分形维数的污泥脱水智能加药装置
。

技术介绍

[0002]中国专利
CN108830429B
公开了一种基于分形维数的污水处理厂的优化方法，包括：
(1)
对污泥稀释，取一滴放到载玻片上；
(2)
采用显微镜对污泥进行图像拍摄；
(3)
使用图像处理软件处理所拍摄的污泥图像，获取单个污泥絮体的投影面积
A、
周长
P
几何参数，基于分形理论获得絮体二维分形维数
D
；
(4)
通过计算分析，由分形维数推导出污泥的包括污泥的沉降性能和吸附性能生物活性和物理结构，从而评估排泥水的运行状态；
[0003]现有技术中，给水厂污泥浓缩脱水环节主要依靠人工经验和部分技术参数来选择絮凝剂和凝聚剂的添加量，造成药剂浪费，也使药剂不能发挥最大作用
。
目前给水厂污泥浓缩脱水环节，比较粗糙，缺乏智能分析处理的效果，导致无法动态了解浓缩沉降过程，药剂添加调节存在滞后的现象
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就在于解决上述
技术介绍
的问题，而提出一种基于絮体分形维数的污泥脱水智能加药装置
。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种基于絮体分形维数的污泥脱水智能加药装置，包括
:
[0007]模型构建模块，基于给水厂排泥水的污泥图像，计算得到絮体分形维数，以及与絮体表现值的模型；
[0008]该模型构建模块具体工作过程如下：
[0009]步骤1：取给水处理厂历史时间段内排泥水污泥作为样品，分为等量的若干份；对排泥水污泥进行稀释后，取一滴放到载玻片上，并盖上盖玻片；使用显微镜对盖有玻片的载玻片排泥水进行图像拍摄，每一样品至少拍摄5张不同视域的照片；采用图像处理软件处理所拍摄的排泥水图像，获取单个活性污泥絮体的投影面积
A
和周长
P
，基于分形理论得到絮体分形维数
D
；
[0010]步骤2：通过沉降表现值与吸附表现值对污泥在脱水处理过程时的运行状态进行分析得到絮体表现值；
[0011]步骤3：以絮体分形维数为横坐标，以絮体表现值为纵坐标构建直角坐标系，将相同时间下絮体分形维数和絮体表现值代入到坐标系中，得到絮体表现曲线；
[0012]分析模块，获取到实时的絮体分形维数
D
，并将絮体分形维数
D
代入到模型构建模块中的絮体表现曲线中，并基于絮体表现曲线输出絮体表现值
ZX
，并进行是否加药分析，得到加药信号和不加药信号；
[0013]加药模块，当得到加药信号时，针对污泥絮体的形状特征，添加合适精准的絮凝药
剂
。
[0014]作为本专利技术进一步的方案：沉降表现值由以下方式得到的：
[0015]设置采集时间节点为
T
，其采集时间节点
T
包括采集初始时间
Tc、
采集中点时间
Tz、
采集结束时间
Tj
；
[0016]获取到采集初始时间
Tc
的沉降值
ZCTc、
采集中点时间
Tz
的中点沉降值
ZCTz、
采集结束时间
Tj
的结束沉降值
ZCTj
；
[0017]获取到采集时间节点内沉降最大值
ZCTcmax
和沉降最小值
ZCTcmin
，以及沉降最大值
ZCTcmax
所对应的采集时间
Tmax
，沉降最小值
ZCTcmin
所对应的采集时间
Tmin
；
[0018]通过公式计算得到沉降表现值
ZXC
；其中，
a1、a2
均为比例系数，
a1
取值为
0.51
，
a2
取值为
0.63。
[0019]作为本专利技术进一步的方案：吸附表现值由以下方式得到的：
[0020]设置采集时间节点为
T
，其采集时间节点
T
包括采集初始时间
Tc、
采集中点时间
Tz、
采集结束时间
Tj
；
[0021]获取到采集初始时间
Tc
的吸附值
ZXTc、
采集中点时间
Tz
的中点吸附值
ZXTz、
采集结束时间
Tj
的结束吸附值
ZXTj
；
[0022]获取到采集时间节点内吸附最大值
ZXTcmax
和吸附最小值
ZXTcmin
，以及吸附最大值
ZXTcmax
所对应的采集时间
Tmax
，吸附最小值
ZXTcmin
所对应的采集时间
Tmin
；
[0023]通过公式计算得到吸附表现值
ZXX
；其中，
a3、a4
均为比例系数
。
[0024]作为本专利技术进一步的方案：通过公式计算得到絮体表现值
ZX。
[0025]作为本专利技术进一步的方案：分析模块具体工作过程如下：
[0026]步骤1：将得到的絮体表现值
ZX
与絮体表现阈值进行比较；
[0027]若絮体表现值
ZX≤
絮体表现阈值，则生成不加药信号；
[0028]若絮体表现值
ZX>
絮体表现阈值，则生成加药信号
。
[0029]作为本专利技术进一步的方案：加药模块具体工作过程如下：
[0030]获取检测时段
i
内的最大絮体粒径值并标记为
ZL i
，对检测时段
i
内的最大絮体粒径值
ZL i
进行求和取平均数得到絮体粒径最大平均值
ZLp
，将絮体粒径最大平均值
ZLp
与絮体粒径最大平均阈值进行比较：
[0031]若絮体粒径最大平均值
ZLp
大于絮体粒径最大平均阈值时，则判定絮体粒径影响信号，以时间为
X
轴
、
絮体粒径为
Y
轴建立直角坐标系，以检测时段
i
的开始时间与检测时段
i
内的最大絮体粒径值在直角坐标系中标出
n
个粒径点，将纵坐标数值最大的两个粒径点标记为高径点，将纵坐标数值最小的两个粒径本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于絮体分形维数的污泥脱水智能加药装置，其特征在于，包括
:
模型构建模块，基于给水厂排泥水的污泥图像，计算得到絮体分形维数，以及与絮体表现值的模型；该模型构建模块具体工作过程如下：步骤1：取给水处理厂历史时间段内排泥水污泥作为样品，分为等量的若干份；对排泥水污泥进行稀释后，取一滴放到载玻片上，并盖上盖玻片；使用显微镜对盖有玻片的载玻片排泥水进行图像拍摄，每一样品至少拍摄5张不同视域的照片；采用图像处理软件处理所拍摄的排泥水图像，获取单个活性污泥絮体的投影面积
A
和周长
P
，基于分形理论得到絮体分形维数
D
；步骤2：通过沉降表现值与吸附表现值对污泥在脱水处理过程时的运行状态进行分析得到絮体表现值；步骤3：以絮体分形维数为横坐标，以絮体表现值为纵坐标构建直角坐标系，将相同时间下絮体分形维数和絮体表现值代入到坐标系中，得到絮体表现曲线；分析模块，获取到实时的絮体分形维数
D
，并将絮体分形维数
D
代入到模型构建模块中的絮体表现曲线中，并基于絮体表现曲线输出絮体表现值
ZX
，并进行是否加药分析，得到加药信号和不加药信号；加药模块，当得到加药信号时，针对污泥絮体的形状特征，添加合适精准的絮凝药剂
。2.
根据权利要求1所述的一种基于絮体分形维数的污泥脱水智能加药装置
,
其特征在于，沉降表现值由以下方式得到的：设置采集时间节点为
T
，其采集时间节点
T
包括采集初始时间
Tc、
采集中点时间
Tz、
采集结束时间
Tj
；获取到采集初始时间
Tc
的沉降值
ZCTc、
采集中点时间
Tz
的中点沉降值
ZCTz、
采集结束时间
Tj
的结束沉降值
ZCTj
；获取到采集时间节点内沉降最大值
ZCTcmax
和沉降最小值
ZCTcmin
，以及沉降最大值
ZCTcmax
所对应的采集时间
Tmax
，沉降最小值
ZCTcmin
所对应的采集时间
Tmin
；通过公式计算得到沉降表现值
ZXC
；其中，
a1、a2
均为比例系数，
a1
取值为
0.51
，
a2
取值为
0.63。3.
根据权利要求2所述的一种基于絮体分形维数的污泥脱水智能加药装置
,
其特征在于，吸附表现值由以下方式得到的：设置采集时间节点为
T
，其采集时间节点
T
包括采集初始时间
Tc、
采集中点时间
Tz、
采集结束时间
Tj
；获取到采集初始时间
Tc
的吸附值
ZXTc、
采集中点时间
Tz
的中点吸附值
ZXTz、
采集结束时间
Tj
的结束吸附值
ZXTj
；获取到采集时间节点内吸附最大值
ZXTcmax
和吸附最小值
ZXTcmin
，以及吸附最大值
ZXTcmax
所对应的采集时间
Tmax
，吸附最小值
ZXTcmin
所对应的采集时间
Tmin
；通过公式计算得到吸
附表现值
ZXX
；其中，
a3、a4
均为比例系数
。4.
根据权利要求3所述的一种基于絮体分形维数的污泥脱水智能加药装置
,
其特征在于，通过公式计算得到絮体表现值
ZX。5.
根据权利要求4所述的一种基于絮体分形维数的污泥脱水智能加药装置
,
其特征在于，分析模块具体工作过程如下：步骤1：将得到的絮体...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆熙，陈瑞弘，朱红伟，方宁，郜阔，王孟珍，王泽鑫，
申请(专利权)人：三峡智慧水务科技有限公司，
类型：发明
国别省市：