【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废水处理加药除磷领域，具体涉及一种基于数据分析的加药除磷设备及智能控制方法。
技术介绍
1、磷，作为一种关键的水体营养元素，在水生生态系统中扮演着举足轻重的角色。然而，一旦其含量超过水体自然的承受能力，便会促使藻类异常繁盛，从而触发一系列的环境问题，即水体富营养化。这种富营养化现象不仅严重威胁着水体的生态平衡，对水生环境造成严重的污染，而且更进一步地，它会破坏水体中原本稳定的溶解氧平衡，最终导致水体发黑发臭，形成令人堪忧的黑臭水体。
2、随着城市化进程的加速和工业化生产的不断发展，污水排放造成的环境污染问题日益严重。市政污水中含有大量的含磷有机物，主要来源于人体排泄、含磷洗涤剂、含磷化肥和农药等，磷的超标排放会导致水体富营养化，对水体环境造成破坏。因此，为了有效处理污水中的磷，减少其对环境的污染，加药除磷技术应运而生。生物除磷主要是利用聚磷菌在好氧环境下，通过聚-β-羟基丁酸盐氧化分解所释放的能量来摄取污水中的磷，并将其合成聚磷酸盐贮存于细胞中。这种方法对有机磷的处理效果较好，但存在一些局限。例如，生物除磷技术对废水组分的过度依赖，稳定性和灵活性较差，对污泥体积指数也有影响。此外，生物除磷工艺目前还不能保证稳定达标出水要求，且需要一定的周期进行微生物菌群的培养。
3、由于污水中磷含量的波动，为了达到预设的除磷效果，污水处理厂可能会选择增加除磷剂的投加量。特别是在磷含量较高的时段，为了确保出水磷浓度达标，操作人员可能会过度依赖化学除磷，从而导致除磷剂过量投加。操作人员的经验和技术水平也会对除磷
4、过量投加不仅造成资源的巨大浪费，还会导致污泥产量增加的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于数据分析的加药除磷设备及智能控制方法，解决过量投加不仅造成资源的巨大浪费，还会导致污泥产量增加的技术问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种基于数据分析的加药除磷设备，包括箱体和控制器，所述箱体内设置有搅拌组件，所述箱体顶部一侧设置有加药组件，所述搅拌组件和加药组件与控制器电性连接，所述箱体的顶部另一侧开设有进水口，所述箱体的底部开设有出水口，所述出水口的底部固定设置有阀门；
4、所述搅拌组件包括：
5、转轴，所述转轴竖直布置并转动安装在所述箱体的内部；
6、搅拌杆，所述搅拌杆设置有多个，且多个搅拌杆均均固定安装至所述转轴上；
7、驱动电机，所述驱动电机固定安装于所述箱体的顶部，且与所述转轴传动连接，所述驱动电机内安装有测速传感器；
8、承载架，所述承载架固定设置在所述箱体的底部内壁，所述转轴的底部转动安装在承载架上。
9、作为进一步的技术方案，所述搅拌组件还包括：
10、连接杆，所述连接杆设置有多个，两上下相邻的所述搅拌杆之间均固定设置有一个连接杆；
11、随动杆，所述随动杆滑动安装在所述连接杆上，且一端贯穿所述连接杆；
12、弹簧，所述弹簧与所述随动杆贯穿出所述连接杆的一端固定连接，所述弹簧用于限制所述随动杆脱离所述连接杆。
13、作为进一步的技术方案，所述加药组件包括：
14、支架，所述支架固定设置在所述箱体顶部一侧；
15、称重传感器，所述称重传感器设置在所述支架上；
16、料斗，所述料斗设置在所述称重传感器上，且所述料斗的底部延伸进所述箱体内部；
17、电磁阀，所述电磁阀固定设置在所述料斗的底部。
18、作为进一步的技术方案，所述箱体上固定设置有透明观察窗，所述透明观察窗竖直布置，且所述透明观察窗一侧对应设置有刻度标识。
19、作为进一步的技术方案，所述箱体内侧壁上还设置有刮壁组件，所述刮壁组件用于对所述箱体的内壁进行刮动，所述刮壁组件包括：
20、电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的底端固定设置在所述箱体的内顶壁上；
21、刮壁板，所述刮壁板可拆卸固定在所述电动伸缩杆的伸缩端上，且所述刮壁板的侧端与所述箱体内侧壁相贴合设置，所述刮壁板倾斜设置，且所述刮壁板越远离所述箱体内侧壁高度越低。
22、一种基于数据分析的加药除磷设备的智能控制方法，该智能控制方法步骤如下：
23、s1：通过监测进出水水质及水量、二沉池水质、加药量作为数据库进行神经网落模型训练，输出值为预测加药量；
24、s2：根据预测加药量按照处理规则确定药剂量和清水量；
25、s3：将确定的清水量通过计量泵从箱体的进水口输入到箱体内；
26、s4：根据确定的药剂量与料斗、药剂总重量之间的差值确定设定值，控制电磁阀打开，此时料斗内部的药剂会通过其底部向箱体内部输送，在料斗输送药剂过程中，料斗和药剂的总重量在逐渐减小，当减小到设定值时，称重传感器会将信号传递给控制器，控制器将信号处理后，再控制电磁阀关闭；
27、s5：根据药剂量和清水量计算获得箱体内转轴的预测转速，将预测转速与转轴实际转速进行比较，根据比较结果判断转轴转速与预测加药量是否匹配；
28、s6：若转轴转速与预测加药量不匹配，则对驱动电机的转速进行调高，否则，保持驱动电机当前转速。
29、作为进一步的技术方案，所述步骤s5中的工作过程为：
30、通过公式：计算获得预测转速rk，式中w为转化系数，fs为清水量，fy为药剂量，fz为箱体总容量，α、β、γ为预设权重系数；
31、将计算获得的预测转速rk与转轴实际转速rt进行比较：
32、其中rt＝rn*θ；式中，rn为驱动电机的转速值，θ为传动比；
33、若rk>rt，则判断当前转轴转速与预测加药量不匹配；
34、若rk≤rt，则判断当前转轴转速与预测加药量相匹配。
35、作为进一步的技术方案，所述步骤s5的工作过程还包括：
36、当rk>rt时，将与1比较，若则按照提升量为进行转轴转速的提升；式中，c为预设参考值，r0为单位转速调节量；再将代入rt＝rn*θ中，得到驱动电机转速的提升量；
37、否则，维持驱动电机当前转速。
38、作为进一步的技术方案，所述智能控制方法还包括步骤s7：
39、获取实际药剂量与确定药剂量之间的差值yx，及实际清水量与确定清水量之间的差值qx；
40、获取实际加药量和预测加药量之间的差值ex；
41、通过公式：
42、
43、计算获得加药量误差系数g；式中，ρ1、ρ2、ρ3为预设比例系数；
44、将计算获得的加药量误差系数g与预设误差阈值gth进行比较；
45、若g本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于数据分析的加药除磷设备，包括箱体(1)和控制器(7)，其特征在于，所述箱体(1)内设置有搅拌组件，所述箱体(1)顶部一侧设置有加药组件，所述搅拌组件和加药组件与控制器(7)电性连接，所述箱体(1)的顶部另一侧开设有进水口(17)，所述箱体(1)的底部开设有出水口，所述出水口的底部固定设置有阀门(14)；
2.根据权利要求1所述的基于数据分析的加药除磷设备，其特征在于，所述搅拌组件还包括：
3.根据权利要求1或2所述的基于数据分析的加药除磷设备，其特征在于，所述加药组件包括：
4.根据权利要求3所述的基于数据分析的加药除磷设备，其特征在于，所述箱体(1)上固定设置有透明观察窗(15)，所述透明观察窗(15)竖直布置，且所述透明观察窗(15)一侧对应设置有刻度标识(16)。
5.根据权利要求4所述的基于数据分析的加药除磷设备，其特征在于，所述箱体(1)内侧壁上还设置有刮壁组件，所述刮壁组件用于对所述箱体(1)的内壁进行刮动，所述刮壁组件包括：
6.一种基于数据分析的加药除磷设备的智能控制方法，其特征在于，该方法适
7.根据权利要求6所述的基于数据分析的加药除磷设备，其特征在于，所述步骤S5中的工作过程为：
8.根据权利要求7所述的基于数据分析的加药除磷设备，其特征在于，所述步骤S5的工作过程还包括：
9.根据权利要求1或8所述的基于数据分析的加药除磷设备，其特征在于，所述智能控制方法还包括步骤S7：
...【技术特征摘要】
1.一种基于数据分析的加药除磷设备，包括箱体(1)和控制器(7)，其特征在于，所述箱体(1)内设置有搅拌组件，所述箱体(1)顶部一侧设置有加药组件，所述搅拌组件和加药组件与控制器(7)电性连接，所述箱体(1)的顶部另一侧开设有进水口(17)，所述箱体(1)的底部开设有出水口，所述出水口的底部固定设置有阀门(14)；
2.根据权利要求1所述的基于数据分析的加药除磷设备，其特征在于，所述搅拌组件还包括：
3.根据权利要求1或2所述的基于数据分析的加药除磷设备，其特征在于，所述加药组件包括：
4.根据权利要求3所述的基于数据分析的加药除磷设备，其特征在于，所述箱体(1)上固定设置有透明观察窗(15)，所述透明观察窗(15)竖直布置，且所述透明观察窗(15)一侧...
【专利技术属性】
技术研发人员：张友德，钱益武，席绪昭，王清泉，张明，
申请(专利权)人：安徽新宇环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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