申请日2018.09.01
公开(公告)日2018.12.21
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种智能污水处理效能的监测方法及装置，该监测方法包括如下步骤：确定当前污水处理全过程消耗电量值;分别确定污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值;收集上述区域的历史消耗电量值;根据历史消耗电量值，建立上述区域的耗电量正态分布曲线以及污水处理全过程的耗电量正态分布曲线;基于耗电量正态分布曲线，确定当前污水处理全过程消耗电量值是否超过第一门限;如果当前污水处理全过程消耗电量值超过第一门限，则执行指定操作。本发明的监测方法能够全面管理污水处理过程的能耗。
权利要求书
1.一种智能污水处理效能的监测方法，其特征在于：所述智能污水处理效能的监测方法包括如下步骤：
确定当前污水处理全过程消耗电量值;
分别确定污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值;
收集污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的历史消耗电量值;
根据所述污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的历史消耗电量值，建立针对所述污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线以及污水处理全过程的耗电量正态分布曲线;
基于所述污水处理全过程的耗电量正态分布曲线，确定当前污水处理全过程消耗电量值是否超过第一门限;
如果所述当前污水处理全过程消耗电量值超过第一门限，则依次对比所述污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值与针对所述污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线，以确定出现故障的部分;
降低所确定的出现故障的部分供电量，并监测污水 处理过程是否能够正常进行;以及
如果所述污水处理过程能够正常进行，则继续进行污水处理过程。
2.如权利要求1所述的智能污水处理效能的监测方法，其特征在于：所述智能污水处理效能的监测方法还包括：
如果所述当前污水处理全过程消耗电量值超过第二门限但是小于第一门限，则依次对比所述污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值与针对所述污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线，以确定耗能过高的部分;以及
如果污水泵站、氧化沟提升泵房、高密度沉淀池以及V滤池中的一者或多者被确定为耗能过高的部分，则向被确定为耗能过高的污水泵站、氧化沟提升泵房、高密度沉淀池以及V滤池中的一者或多者发送降低泵运转功率指令。
3.如权利要求2所述的智能污水处理效能的监测方法，其特征在于：所述智能污水处理效能的监测方法还包括：
如果浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者被确定为耗能过高的部分，则首先提高药品投加量，随后继续监测浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者的当前消耗电量值;
再次依次对比所述浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值与针对所述浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线，以确定浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者是否仍然是耗能过高的部分;
如果所述浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者仍然被确定是耗能过高的部分，则降低药品投加量;
在降低药品投加量之后，再次依次对比所述浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值与针对所述浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线，以确定浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者是否仍然是耗能过高的部分;以及
如果所述浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者仍然被确定是耗能过高的部分，则生成更换设备报告。
4.如权利要求3所述的智能污水处理效能的监测方法，其特征在于：所述智能污水处理效能的监测方法还包括：
如果曝气沉砂池被确定为耗能过高的部分，则首先提高曝气量，随后继续监测曝气沉砂池的当前消耗电量值;
再次对比曝气沉砂池的当前消耗电量值与针对所述曝气沉砂池的耗电量正态分布曲线，以确定曝气沉砂池是否仍然是耗能过高的部分;
如果所述曝气沉砂池仍然被确定是耗能过高的部分，则减少曝气量;
在减少曝气量之后，再次依次对比所述曝气沉砂池的当前消耗电量值与针对所述曝气沉砂池的耗电量正态分布曲线，以确定曝气沉砂池是否仍然是耗能过高的部分;以及
如果所述曝气沉砂池仍然被确定是耗能过高的部分，则生成第二更换设备报告。
5.一种智能污水处理效能的监测装置，其特征在于：所述智能污水处理效能的监测装置包括：
用于确定当前污水处理全过程消耗电量值的单元;
用于分别确定污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值的单元;
用于收集污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的历史消耗电量值的单元;
用于根据所述污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的历史消耗电量值，建立针对所述污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线以及污水处理全过程的耗电量正态分布曲线的单元;
用于基于所述污水处理全过程的耗电量正态分布曲线，确定当前污水处理全过程消耗电量值是否超过第一门限的单元;
用于如果所述当前污水处理全过程消耗电量值超过第一门限，则依次对比所述污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值与针对所述污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线，以确定出现故障的部分的单元;
用于降低所确定的出现故障的部分供电量，并监测污水处理过程是否能够正常进行的单元;以及
用于如果所述污水处理过程能够正常进行，则继续进行污水处理过程的单元。
6.如权利要求5所述的智能污水处理效能的监测装置，其特征在于：所述智能污水处理效能的监测装置还包括：
用于如果所述当前污水处理全过程消耗电量值超过第二门限但是小于第一门限，则依次对比所述污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值与针对所述污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线，以确定耗能过高的部分的单元;以及
用于如果污水泵站、氧化沟提升泵房、高密度沉淀池以及V滤池中的一者或多者被确定为耗能过高的部分，则向被确定为耗能过高的污水泵站、氧化沟提升泵房、高密度沉淀池以及V滤池中的一者或多者发送降低泵运转功率指令的单元。
7.如权利要求6所述的智能污水处理效能的监测装置，其特征在于：所述智能污水处理效能的监测装置还包括：
用于如果浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者被确定为耗能过高的部分，则首先提高药品投加量，随后继续监测浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者的当前消耗电量值的单元;
用于再次依次对比所述浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值与针对所述浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线，以确定浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者是否仍然是耗能过高的部分的单元;
用于如果所述浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者仍然被确定是耗能过高的部分，则降低药品投加量的单元;
用于在降低药品投加量之后，再次依次对比所述浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值与针对所述浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线，以确定浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者是否仍然是耗能过高的部分的单元;以及
用于如果所述浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者仍然被确定是耗能过高的部分，则生成更换设备报告的单元。
8.如权利要求7所述的智能污水处理效能的监测装置，其特征在于：所述智能污水处理效能的监测装置还包括：
用于如果曝气沉砂池被确定为耗能过高的部分，则首先提高曝气量，随后继续监测曝气沉砂池的当前消耗电量值的单元;
用于再次对比曝气沉砂池的当前消耗电量值与针对所述曝气沉砂池的耗电量正态分布曲线，以确定曝气沉砂池是否仍然是耗能过高的部分的单元;
用于如果所述曝气沉砂池仍然被确定是耗能过高的部分，则减少曝气量的单元;
用于在减少曝气量之后，再次依次对比所述曝气沉砂池的当前消耗电量值与针对所述曝气沉砂池的耗电量正态分布曲线，以确定曝气沉砂池是否仍然是耗能过高的部分的单元;以及
用于如果所述曝气沉砂池仍然被确定是耗能过高的部分，则生成第二更换设备报告的单元。
说明书
智能污水处理效能的监测方法及装置
技术领域
本发明是关于水处理装置领域，特别是关于一种智能污水处理效能的监测方法及装置。
背景技术
水资源短缺是我国面临的最为严峻的资源问题，据统计，我国淡水资源总量为28000亿立方米，其中包含洪水及人口稀少的偏远地方地下水，若将这些因素均排除后，可利用的淡水资源将大大减少，大约11000亿立方米左右，仅为世界的四分之一。与此同时，我国污水排放量居世界之首，1980年全国废污水排放量仅为315亿吨，而至2012年已增加到684亿吨，废污水排放量并没有停滞，反而愈演愈烈。水污染使得水体基本的使用功能下降，居民的日常用水安全难以保障，而且进一步引发了淡水资源短缺的危机。环境和资源可持续发展的关键是节能减排，而污水是否得到有效的处理又是节能减排的一个重要组成部分。在现代社会，随着科学和控制手段的发展，人们已经普遍认为污水是可以再生和重复利用的水源。20世纪70年代以来，我国针对水污染防治问题做了大量工作，比如强制性治理企业的非正常排污、加强法制管理、制定标准的污水排放指标和提高居民的节水意识，但并没有有效地控制住水污染的发展。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能污水处理效能的监测方法及装置，其能够克服现有技术的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种智能污水处理效能的监测方法，包括如下步骤：确定当前污水处理全过程消耗电量值;分别确定污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值;收集污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的历史消耗电量值;根据污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的历史消耗电量值，建立针对污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线以及污水处理全过程的耗电量正态分布曲线;基于污水处理全过程的耗电量正态分布曲线，确定当前污水处理全过程消耗电量值是否超过第一门限;如果当前污水处理全过程消耗电量值超过第一门限，则依次对比污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值与针对污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线，以确定出现故障的部分;降低所确定的出现故障的部分供电量，并监测污水处理过程是否能够正常进行;以及如果污水处理过程能够正常进行，则继续进行污水处理过程。
在一优选的实施方式中，智能污水处理效能的监测方法还包括：如果当前污水处理全过程消耗电量值超过第二门限但是小于第一门限，则依次对比污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值与针对污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线，以确定耗能过高的部分;以及如果污水泵站、氧化沟提升泵房、高密度沉淀池以及V滤池中的一者或多者被确定为耗能过高的部分，则向被确定为耗能过高的污水泵站、氧化沟提升泵房、高密度沉淀池以及V滤池中的一者或多者发送降低泵运转功率指令。
在一优选的实施方式中，智能污水处理效能的监测方法还包括：如果浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者被确定为耗能过高的部分，则首先提高药品投加量，随后继续监测浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者的当前消耗电量值;再次依次对比浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值与针对浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线，以确定浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者是否仍然是耗能过高的部分;如果浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者仍然被确定是耗能过高的部分，则降低药品投加量;在降低药品投加量之后，再次依次对比浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值与针对浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线，以确定浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者是否仍然是耗能过高的部分;以及如果浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者仍然被确定是耗能过高的部分，则生成更换设备报告。
在一优选的实施方式中，智能污水处理效能的监测方法还包括：如果曝气沉砂池被确定为耗能过高的部分，则首先提高曝气量，随后继续监测曝气沉砂池的当前消耗电量值;再次对比曝气沉砂池的当前消耗电量值与针对曝气沉砂池的耗电量正态分布曲线，以确定曝气沉砂池是否仍然是耗能过高的部分;如果曝气沉砂池仍然被确定是耗能过高的部分，则减少曝气量;在减少曝气量之后，再次依次对比曝气沉砂池的当前消耗电量值与针对曝气沉砂池的耗电量正态分布曲线，以确定曝气沉砂池是否仍然是耗能过高的部分;以及如果曝气沉砂池仍然被确定是耗能过高的部分，则生成第二更换设备报告。
本发明还提供了一种智能污水处理效能的监测装置，包括：用于确定当前污水处理全过程消耗电量值的单元;用于分别确定污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值的单元;用于收集污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的历史消耗电量值的单元;用于根据污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的历史消耗电量值，建立针对污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线以及污水处理全过程的耗电量正态分布曲线的单元;用于基于污水处理全过程的耗电量正态分布曲线，确定当前污水处理全过程消耗电量值是否超过第一门限的单元;用于如果当前污水处理全过程消耗电量值超过第一门限，则依次对比污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值与针对污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线，以确定出现故障的部分的单元;用于降低所确定的出现故障的部分供电量，并监测污水处理过程是否能够正常进行的单元;以及用于如果污水处理过程能够正常进行，则继续进行污水处理过程的单元。
在一优选的实施方式中，智能污水处理效能的监测装置还包括：用于如果当前污水处理全过程消耗电量值超过第二门限但是小于第一门限，则依次对比污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值与针对污水泵站、粗格栅间、细格栅间、曝气沉砂池、分配井、氧化沟提升泵房、混合配水池、高密度沉淀池、V滤池、浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线，以确定耗能过高的部分的单元;以及用于如果污水泵站、氧化沟提升泵房、高密度沉淀池以及V滤池中的一者或多者被确定为耗能过高的部分，则向被确定为耗能过高的污水泵站、氧化沟提升泵房、高密度沉淀池以及V滤池中的一者或多者发送降低泵运转功率指令的单元。
在一优选的实施方式中，智能污水处理效能的监测装置还包括：用于如果浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者被确定为耗能过高的部分，则首先提高药品投加量，随后继续监测浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者的当前消耗电量值的单元;用于再次依次对比浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值与针对浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线，以确定浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者是否仍然是耗能过高的部分的单元;用于如果浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者仍然被确定是耗能过高的部分，则降低药品投加量的单元;用于在降低药品投加量之后，再次依次对比浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的当前消耗电量值与针对浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间的耗电量正态分布曲线，以确定浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者是否仍然是耗能过高的部分的单元;以及用于如果浓缩池、均质池、离心泵房以及配药间中的一者或多者仍然被确定是耗能过高的部分，则生成更换设备报告的单元。
在一优选的实施方式中，智能污水处理效能的监测装置还包括：用于如果曝气沉砂池被确定为耗能过高的部分，则首先提高曝气量，随后继续监测曝气沉砂池的当前消耗电量值的单元;用于再次对比曝气沉砂池的当前消耗电量值与针对曝气沉砂池的耗电量正态分布曲线，以确定曝气沉砂池是否仍然是耗能过高的部分的单元;用于如果曝气沉砂池仍然被确定是耗能过高的部分，则减少曝气量的单元;用于在减少曝气量之后，再次依次对比曝气沉砂池的当前消耗电量值与针对曝气沉砂池的耗电量正态分布曲线，以确定曝气沉砂池是否仍然是耗能过高的部分的单元;以及用于如果曝气沉砂池仍然被确定是耗能过高的部分，则生成第二更换设备报告的单元。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：污水处理是一项比较成熟的技术，一般污水处理厂都具有曝气池、沉淀池、二沉池等等设施，水处理工艺也大同小异，目前现有技术中针对水处理工艺的改进一般仅仅是针对某一个步骤的微小改进。现有技术中较为忽视的一个问题是污水处理本身造成的能耗问题。由于污水处理厂是保证人们能够喝上放心水的最后屏障，所以一般政府部门对于污水处理厂仅仅要求污水处理结果，并不关心其能耗，但是需要注意的是，污水处理厂的能源也是由其它污染工业提供的，如果完全不计成本的进行污水处理，将反而造成其它更严重的污染问题。所以为了解决目前现有技术中缺乏有效控制污水处理过程中的能耗问题的缺陷，本发明提出了一种全面自动监控污水处理过程中的能耗问题的方法。经过实验性的使用发现本发明的方法能够全面管理污水处理过程的能耗，能够基本上自动化的调节污水处理过程中的各项参数，能够在不进行人工干预的情况下，保证污水处理效果与能耗之间的平衡，既保证了污水处理效果，又节省了能源，取得了良好的技术效果。
