專利名稱：活性污泥多參數(shù)自動監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種活性污泥多參數(shù)自動監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外城市污水處理廠80％均采用活性污泥處理方案。因此，監(jiān)控污水處理的質(zhì)量效果，首先應(yīng)監(jiān)測污水中活性污泥的特性指標(biāo)SV，MLSS，SVI，SDI。按當(dāng)前國際規(guī)范的手工檢測技術(shù)途徑，無法實現(xiàn)晝夜連續(xù)監(jiān)控的技術(shù)目標(biāo)。
在活性污泥法處理過程的運行管理上和活性污泥凈化反應(yīng)的各項試驗中，作為活性污泥濃度指標(biāo)而廣泛使用的是活性污泥混合液懸浮物濃度(MLSS)和30min沉淀容積的百分比(SV30)。
污泥MLSS是很重要的參數(shù)，工程上往往以MLSS作為間接計量活性污泥微生物量的指標(biāo)，它是運行管理的一個重要控制參數(shù)。如果MLSS超出特定范圍，必須設(shè)法使其恢復(fù)正常，否則勢必造成生物處理系統(tǒng)出水水質(zhì)發(fā)生變化，甚至導(dǎo)致包括懸浮物在內(nèi)的各種排放指標(biāo)超標(biāo)。另外，通過測定MLSS，還可以監(jiān)測混合液的污泥體積指數(shù)，從而了解活性污泥及其他生物懸浮液的沉降特性和活性。
SV值的測定可用于監(jiān)控活性污泥混合液的性能。常常用SV來指導(dǎo)活性污泥系統(tǒng)的運行。如果當(dāng)活性污泥的凝聚、沉降性能良好時，SV的大小可以反映活性污泥池正常運行的污泥量(國際標(biāo)準(zhǔn)為2～4g/L)。所以在很多污水廠中往往用SV來控制剩余污泥的排放量。
污泥指數(shù)SVI能比較準(zhǔn)確的反映出活性污泥沉降性能的好壞。相對SV來說，SVI的概念中排除了污泥濃度對沉降體積的影響，能較好的反映出活性污泥的松散程度和凝聚、沉淀性能，是判斷污泥沉降濃縮性能的一個常用參數(shù)。
目前，國內(nèi)外對MLSS的測量還采用耗時費力的重量分析方法，往往要花費幾個小時才能檢測出結(jié)果。國外進(jìn)口的光學(xué)濁度探測頭，價格較貴，且靈敏度教低，它只能粗略地判斷MLSS，其誤差極大，此外光電比色法僅能檢測MLSS單指標(biāo)。另外，國內(nèi)外對SV和SVI還沒有形成一套較完整的自動監(jiān)測路線，這兩個指標(biāo)的監(jiān)測都是靠人工方式進(jìn)行的，因此晝夜連續(xù)運轉(zhuǎn)的處理過程無法實現(xiàn)高效率，一天三班制的人力資源的浪費，造成信息自動匯集不及時，造成污水處理自動化機制的落后。所以快速的儀器檢測勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種活性污泥多參數(shù)自動監(jiān)測裝置，為污水處理系統(tǒng)對活性污泥各項指數(shù)的檢測提供一種智能型的多參數(shù)同時監(jiān)測的裝置，免除了人工測定帶來的人力資源與時間的浪費，且提高檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，可廣泛用于污水處理系統(tǒng)中。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種活性污泥多參數(shù)自動監(jiān)測裝置，該裝置包括樣品采樣器，樣品采樣器的一側(cè)安裝有光源、另一側(cè)安裝有攝像頭。
本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是一種活性污泥多參數(shù)自動監(jiān)測裝置，該裝置包括樣品采樣器，樣品采樣器的一側(cè)安裝有光源、另一側(cè)安裝有攝像頭；所述攝像頭通過視頻電纜線連接有監(jiān)控計算機，監(jiān)控計算機通過RS232接口與移動通信網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊連接有遠(yuǎn)端控制中心。
本發(fā)明更詳細(xì)的技術(shù)方案是一種活性污泥多參數(shù)自動監(jiān)測裝置，該裝置包括樣品采樣器，樣品采樣器的一側(cè)安裝有光源、另一側(cè)安裝有攝像頭；所述攝像頭通過視頻電纜線連接有監(jiān)控計算機，監(jiān)控計算機通過RS232接口與移動通信網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊連接有遠(yuǎn)端控制中心；所述樣品采樣器與活性污泥池之間通過蠕動泵連接有污泥輸送管；所述樣品采樣器與清水容器之間通過恒流泵連接有清水輸送管，樣品采樣器還連接有排污管，排污管上安裝有排污閥。
本發(fā)明的優(yōu)點是1.本發(fā)明利用高分辨率數(shù)字?jǐn)z像頭來對樣品采樣器中被充入的活性污泥的混合液進(jìn)行實時拍攝，然后被拍攝的數(shù)字圖像實時傳輸?shù)奖O(jiān)控計算機進(jìn)行圖像、數(shù)據(jù)處理，最后在監(jiān)控計算機上自動輸出活性污泥濃度MLSS的值。
2.本發(fā)明可利用高分辨率的攝像頭拍攝裝置中靜置30min后樣品采樣器中的圖像，此時，樣品采樣器中物質(zhì)被分為兩層，污泥沉淀層(h)和清水層(H-h)，然后，此圖像經(jīng)過監(jiān)測計算機處理，可以很準(zhǔn)確直接得出污泥沉降比SV30的值；可利用計算機保留采樣的活性污泥沉降圖像，及時判斷污泥膨脹的突發(fā)狀況。
3.本發(fā)明具有多參數(shù)直接測量的特性，可以實現(xiàn)晝夜連續(xù)自動在線監(jiān)測，可同時測出MLSS、SV30、SVI、SDI四個參數(shù)指標(biāo)。
4.本發(fā)明可在任何時間段進(jìn)行污泥沉降體積SV的測量(如15分，30分，60分，120分鐘等)，可以自動比較不同時間的SV。
5.本發(fā)明的測量結(jié)果不僅具有具體的參數(shù)顯示、還配有監(jiān)測圖像顯示，監(jiān)控計算機通過RS232接口與移動通信網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊(GSM/GPRS無線傳輸模塊)聯(lián)接，完成實時控制，將被測參數(shù)測量結(jié)果通過無線移動通信網(wǎng)絡(luò)送到遠(yuǎn)端控制中心顯示，且不受傳輸距離的限制。


下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述圖1為本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)原理圖其中1樣品采樣器；2光源；3高分辨率數(shù)字?jǐn)z像頭；4視頻電纜線；5監(jiān)控計算機；6RS232接口；7移動通信網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊；8遠(yuǎn)端控制中心；9活性污泥池；10蠕動泵；11污泥輸送管；12清水容器；13恒流泵；14清水輸送管；15排污管；16排污閥。
具體實施例方式
實施例如圖1所示，一種活性污泥多參數(shù)自動監(jiān)測裝置，該裝置包括樣品采樣器1，樣品采樣器1與活性污泥池9之間通過蠕動泵10連接有污泥輸送管11，樣品采樣器1與清水容器12之間通過恒流泵13連接有清水輸送管14，樣品采樣器1還連接有排污管15，排污管15上安裝有排污閥16。
樣品采樣器1的一側(cè)安裝有光源2、另一側(cè)安裝有攝像頭3，攝像頭3通過視頻電纜線4連接有監(jiān)控計算機5，監(jiān)控計算機5通過RS232接口6與移動通信網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊7連接有遠(yuǎn)端控制中心8。
工作時，先將活性污泥池9中的活性污泥混合液通過蠕動泵10充入樣品采樣器1中，然后高分辨率攝像頭3通過采集樣品采樣器1中圖像像素點而反映出不同的灰度值，然后通過視頻電纜線4輸入監(jiān)控計算機5，再經(jīng)過相應(yīng)圖像處理程序?qū)D象數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后可以反映出相應(yīng)的測光值，近而輸出活性污泥濃度(MLSS)的值。
當(dāng)樣品采樣器1被靜置30min后，管中混合液被分為兩層，上層為清水層，下層為污泥層。清水層和污泥層的界面清新可辯辨，被高分辨率攝像頭3拍攝后圖像十分清晰。下部沉降污泥呈現(xiàn)黑色，上部水體呈現(xiàn)清水色，其灰度值明顯不同。其黑白邊界的位置是關(guān)鍵，監(jiān)測計算機5采用圖像的邊緣檢測方法，進(jìn)行二值化處理，判斷活性污泥的沉降界面高度(h)，然后將此高度值與樣品采樣器中1混合液的總高度(H)相比，即圖中的h/H，比值則為污泥沉降SV30。
在檢測完MLSS和SV30的指標(biāo)后，恒流泵13會自動打開(恒流泵每30min自動打開一次)，此時恒流泵13會抽入清水向樣品采樣器1內(nèi)鼓入，將樣品采樣器1內(nèi)的物質(zhì)全部清出，接著恒流泵13關(guān)閉，蠕動泵10啟動將活性污泥混合液再次充入樣品采樣器1中，接著便可進(jìn)行下一次污泥指數(shù)檢測。
圖1中1為樣品采樣器，作為取活性污泥混合液樣本之用。
圖1中2為燈光源，負(fù)責(zé)向樣品采樣器內(nèi)活性污泥混合液發(fā)出線性光源，以便于高分辨率攝像頭3對樣品采樣器1拍攝圖像。
圖1中3為高分辨率攝像頭，負(fù)責(zé)拍攝樣品采樣器1中物質(zhì)的圖像。
圖1中5為監(jiān)控計算機，負(fù)責(zé)處理攝像機拍攝的圖像數(shù)據(jù)，并將處理結(jié)果顯示出來。
圖1中7為GSM/GPRS無線傳輸模塊，通過RS232接口6與監(jiān)控計算機5聯(lián)接，利用移動通信網(wǎng)絡(luò)，將被測參數(shù)測量結(jié)果通過無線移動通信網(wǎng)絡(luò)送到遠(yuǎn)端控制中心8顯示。
圖1中9為活性污泥水池。
圖1中10為蠕動泵，每30min開啟一次，向樣品采樣器1中充入活性污泥混合液。
圖1中12為清水容器，用于清洗樣品采樣器1內(nèi)檢測完畢的混合液。
圖1中13為自動控制恒流泵，負(fù)責(zé)向樣品采樣器1中充入自來水，將檢測完的活性污泥混合液排除出樣品采樣器1。
圖1中15為排污管，樣品采樣器1中的污泥將從此管排出。
綜上所述，活性污泥SV、SVI、MLSS、SDI多參數(shù)自動監(jiān)測系統(tǒng)省時省力，且測量準(zhǔn)確度高，是污水處理系統(tǒng)理想的活性污泥多指數(shù)測量裝置。
權(quán)利要求
1.一種活性污泥多參數(shù)自動監(jiān)測裝置，其特征在于該裝置包括樣品采樣器(1)，樣品采樣器(1)的一側(cè)安裝有光源(2)、另一側(cè)安裝有攝像頭(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性污泥多參數(shù)自動監(jiān)測裝置，其特征在于所述攝像頭(3)通過視頻電纜線(4)連接有監(jiān)控計算機(5)，監(jiān)控計算機(5)通過RS232接口(6)與移動通信網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊(7)連接有遠(yuǎn)端控制中心(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性污泥多參數(shù)自動監(jiān)測裝置，其特征在于所述樣品采樣器(1)與活性污泥池(9)之間通過蠕動泵(10)連接有污泥輸送管(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性污泥多參數(shù)自動監(jiān)測裝置，其特征在于所述樣品采樣器(1)與清水容器(12)之間通過恒流泵(13)連接有清水輸送管(14)，樣品采樣器(1)還連接有排污管(15)，排污管(15)上安裝有排污閥(16)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種活性污泥多參數(shù)自動監(jiān)測裝置，該裝置包括樣品采樣器，樣品采樣器的一側(cè)安裝有光源、另一側(cè)安裝有攝像頭；所述攝像頭通過視頻電纜線連接有監(jiān)控計算機，監(jiān)控計算機通過RS232接口與移動通信網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊連接有遠(yuǎn)端控制中心；本發(fā)明為污水處理系統(tǒng)對活性污泥各項指數(shù)的檢測提供一種智能型的多參數(shù)同時監(jiān)測的裝置，免除了人工測定帶來的人力資源與時間的浪費，且提高檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，可廣泛用于污水處理系統(tǒng)中。
文檔編號G01N21/00GK1793839SQ20051012307
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月12日
發(fā)明者肖金球, 吳俊 , 吳平 申請人:蘇州科技學(xué)院