本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種用于處理污水中微生物的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在人們的生產(chǎn)和生活活動中，每天都在使用和接觸著水。在這一過程中，水受到人類活動的影響，其物理、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，就變成了污染過的水，簡稱為污水。污水主要包括以下三種：

(1)生活污水：它是人們在日常生活中使用過的，并被生活廢料所污染過的水，包括廚房和衛(wèi)生間用水。成分：含有泥沙、油脂、皂液、果核、紙屑、食物屑、病菌、糞尿和雜物等，其中無機(jī)物占40％，有機(jī)物占60％，與工業(yè)廢水相比，污染物濃度較低。

(2)工業(yè)廢水：來自工廠車間和廠礦，是指在工礦企業(yè)生產(chǎn)活動中使用過的水。包括：生產(chǎn)污水：指在生產(chǎn)過程中形成，并已被廢料(生產(chǎn)原料、半成品或成品等)污染過的水，需進(jìn)行凈化處理。生產(chǎn)廢水：它也是在生產(chǎn)過程中形成，但并未直接參與生產(chǎn)工藝，未被廢料污染的水，因此不需凈化處理。與生活污水相比，工業(yè)廢水污染物濃度高，毒性大。不同企業(yè)，工業(yè)廢水的污染物濃度、種類不同，因此不能通過一種通用技術(shù)和工藝來治理，往往要求在排出工廠前，處理到符合排放標(biāo)準(zhǔn)才能排放。所以在工廠內(nèi)需建污水處理站。

(3)被污染的雨水：主要指初期雨水，指雨水流經(jīng)地表時受到的污染，也需凈化處理。

上述這三種污水在城市里最后都要匯集在一起，進(jìn)行處理，我們稱為城市污水。對于城市污水的處理一直是城市管理的重中之重，而污水中的微生物檢測與清除作為污水處理的重要一環(huán)其作用性不言而喻，因此，亟需提出一種自動化程度高的微生物污水處理系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種用于處理污水中微生物的系統(tǒng)。本發(fā)明具體是以如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種用于處理污水中微生物的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于對污水池中的微生物含量進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果對污水池中的微生物進(jìn)行處理，所述系統(tǒng)包括微生物含量檢測裝置、控制裝置和微生物處理裝置；

所述微生物含量檢測裝置由分布式檢測元件構(gòu)成，每個檢測元件均獨立布設(shè)于污水池中，每個檢測元件均獨立與所述控制裝置進(jìn)行通訊；

所述微生物處理裝置由分布式處理元件構(gòu)成，每個分布式處理元件均包括一類子處理元件和二類子處理元件。

進(jìn)一步地，所述一類子處理元件用于處理一類微生物污染，所述一類子處理元件為聲波處理元件；

所述二類子處理元件用于處理二類微生物污染，所述二類子處理元件為磁化處理元件。

進(jìn)一步地，所述控制裝置將所述污水池劃分為多個分區(qū)，每個分區(qū)由一個處理組進(jìn)行處理，每個處理組包括一個或多個處理元件，每個處理組均獨立與所述控制裝置進(jìn)行通訊。

進(jìn)一步地，所述控制裝置根據(jù)所述微生物含量檢測裝置的檢測結(jié)果，向需要進(jìn)行微生物處理的處理組發(fā)布處理指令，所述處理指令包括一類處理指令或二類處理指令；

若處理組獲取一類處理指令，則所述處理組中的全部處理元件中的所述一類子處理元件被開啟；

若處理組獲取二類處理指令，則所述處理組中的全部處理元件中的所述二類子處理元件被開啟。

進(jìn)一步地，所述控制裝置維護(hù)有檢測元件布設(shè)規(guī)則表和處理元件布設(shè)規(guī)則表，所述檢測元件布設(shè)規(guī)則表用于記錄檢測點布設(shè)規(guī)則與污水池參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，所述處理元件布設(shè)規(guī)則表用于記錄處理點布設(shè)規(guī)則與污水池參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系；

所述污水池參數(shù)包括污水池形狀、污水池面積以及污水池能夠承受的微生物污染等級；

所述檢測點布設(shè)規(guī)則包括檢測點的布設(shè)區(qū)間、每個布設(shè)區(qū)間檢測點的布設(shè)密度以及檢測點的布設(shè)坐標(biāo)；

按照所述檢測點布設(shè)規(guī)則的規(guī)定，所述污水池中布設(shè)有若干檢測點，每個檢測點布設(shè)有1個或0個檢測元件；

所述處理點布設(shè)規(guī)則包括處理點的布設(shè)區(qū)間、每個布設(shè)區(qū)間處理點的布設(shè)密度以及處理點的布設(shè)坐標(biāo)；所述處理點的布設(shè)區(qū)間和所述檢測點的布設(shè)區(qū)間是一一對應(yīng)的；

按照所述處理點布設(shè)規(guī)則的規(guī)定，所述污水池中布設(shè)有若干處理點，每個處理點布設(shè)有1個或多個處理元件；

一個處理點的布設(shè)區(qū)間中的全部處理點上的處理元件屬于同一個處理組。

進(jìn)一步地，所述控制裝置包括：

檢測點估值模塊，用于根據(jù)布設(shè)有檢測元件的檢測點的實測值估計出無檢測元件的檢測點處的估計值；

區(qū)域微生物污染值獲取模塊，用于以檢測點的布設(shè)區(qū)間為單位，計算每個布設(shè)區(qū)間的微生物染值，每個布設(shè)區(qū)間的微生物污染值均根據(jù)所述布設(shè)區(qū)間內(nèi)檢測點的實測值和檢測點的估計值計算得到；

區(qū)域微生物處理模塊，用于以檢測點的布設(shè)區(qū)間為單位，比較每個布設(shè)區(qū)間的微生物污染值與每個布設(shè)區(qū)間對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)閾值的對應(yīng)關(guān)系；若微生物污染值大于所述第二預(yù)設(shè)閾值，則向所述布設(shè)區(qū)間對應(yīng)的處理組發(fā)出二類處理指令；若布設(shè)區(qū)間的微生物污染值大于所述第一預(yù)設(shè)閾值并且小于第二預(yù)設(shè)閾值，則向所述布設(shè)區(qū)間對應(yīng)的處理組發(fā)出一類處理指令。

進(jìn)一步地，所述檢測點估值模塊包括：

泰森多邊形劃分單元，用于根據(jù)每個有檢測元件的檢測點的布設(shè)坐標(biāo)得到所述有檢測元件的檢測點對應(yīng)的泰森多邊形，記所述有檢測元件的檢測點對應(yīng)的泰森多邊形為源多邊形；

目標(biāo)泰森多邊形獲取單元，用于根據(jù)無檢測元件的檢測點的布設(shè)坐標(biāo)得到無檢測元件的檢測點對應(yīng)的泰森多邊形，記所述無檢測元件的檢測點對應(yīng)的泰森多邊形為目標(biāo)多邊形；

重合區(qū)域獲取單元，用于獲取源多邊形和目標(biāo)多邊形的重合區(qū)域，所述重合區(qū)域有一個或者多個；

權(quán)重獲取單元，用于根據(jù)所述重合區(qū)域的面積獲取其對應(yīng)的權(quán)重qi＝zisi，其中i為重合區(qū)域的標(biāo)號,zi為標(biāo)號為i的重合區(qū)域的權(quán)值，si為標(biāo)號為i的重合區(qū)域的面積；

估計值獲取單元，用于根據(jù)權(quán)重計算無檢測元件的檢測點的估計值x＝∑qixi，其中xi為標(biāo)號為i的重合區(qū)域所在的源多邊形對應(yīng)的有檢測元件的檢測點的實測值；

所述區(qū)域微生物污染值獲取模塊依據(jù)得到布設(shè)區(qū)間的微生物污染值其中xi為布設(shè)區(qū)間的檢測點的實測值或估計值，σi為檢測點處的檢測元件的穩(wěn)定系數(shù)，對于估計值，其對應(yīng)的σi為無窮大，di表示所述檢測點與所述布設(shè)區(qū)間的中心的距離。

本發(fā)明提供了一種用于處理污水中微生物的系統(tǒng)，具有如下有益效果：

本發(fā)明能夠準(zhǔn)確測量各個布設(shè)有檢測元件的檢測點的實測值，并準(zhǔn)確估計未布設(shè)有檢測元件的檢測點的估計值，進(jìn)而合理估計各個檢測點布設(shè)區(qū)間的微生物污染值，以布設(shè)區(qū)間為單位，根據(jù)其微生物污染值與預(yù)設(shè)的第一閾值和第二閾值的關(guān)系自動發(fā)出其對應(yīng)的處理指令，從而準(zhǔn)確開啟子處理元件，在成本盡可能減低的前提下進(jìn)行合理的微生物處理，保證處理的效果，從而實現(xiàn)了微生物自動檢測和自動處理。本發(fā)明能夠?qū)⒄麄€污水池劃分為各個區(qū)間進(jìn)行分別檢測和分別處理，并根據(jù)檢測結(jié)果選擇最為適宜的子處理元件，從而在降低成本的基礎(chǔ)上提升整體的處理效率，處理粒度更小，處理效果也更好。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種用于處理污水中微生物的系統(tǒng)框圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的控制裝置框圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的檢測點估值模塊框圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供一種用于處理污水中微生物的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于對污水池中的微生物含量進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果對污水池中的微生物進(jìn)行處理，所述系統(tǒng)包括微生物含量檢測裝置01、控制裝置02和微生物處理裝置03；

所述微生物含量檢測裝置01由分布式檢測元件04構(gòu)成，每個檢測元件04均獨立布設(shè)于污水池中，每個檢測元件04均獨立與所述控制裝置02進(jìn)行通訊；

所述微生物處理裝置02由分布式處理元件05構(gòu)成，每個分布式處理元件05均包括不止一個一類處理元件051和不止一個二類處理元件052。具體地，每個分布式處理元件05中包含的一類處理元件051和二類處理元件052的數(shù)量可以不同。

具體地，所述一類子處理元件051用于處理一類微生物污染，所述一類子處理元件051為聲波處理元件；所述二類子處理元件051用于處理二類微生物污染，所述二類子處理元件052為磁化處理元件。二類子處理元件052的處理效果優(yōu)于一類子處理元件051，但是其能耗也較高，成本也較高。

一類子處理元件051包括一超聲波發(fā)生器及一超聲波探頭，超聲波發(fā)生器通過連接部件連接超聲波探頭以便于向超聲波探頭發(fā)送超聲波；超聲波探頭置于污水中用于向污水中傳播所述超聲波發(fā)生器發(fā)送的超聲波，利用所述超聲波殺滅污水中的微生物。

具體地，所述超聲密度為10～200w/m3，能夠覆蓋深度范圍為水深的20％～80％之間，超聲頻率為20～60khz。

一類子處理元件051利用超聲波擊破污泥物質(zhì)結(jié)構(gòu)中相當(dāng)數(shù)量的微生物細(xì)胞壁，從而消滅微生物。

二類子處理元件052包括微生物絡(luò)合劑安置核、反應(yīng)室、除菌室和磁化元件；所述反應(yīng)室包括進(jìn)水口和出水口，污水由進(jìn)水口流入待微生物被處理后，由出水口流程；

所述微生物絡(luò)合劑安置核用于安置微生物絡(luò)合劑，所述置微生物絡(luò)合劑為能夠與微生物細(xì)胞表面多糖相互作用從而與微生物向結(jié)合的一種化學(xué)試劑；

所述微生物絡(luò)合劑由微生物絡(luò)合劑安置核進(jìn)入反應(yīng)室，待反應(yīng)室污水中的微生物被固定于微生物絡(luò)合劑后形成為微粒，通過所述磁化元件在所述反應(yīng)室施加磁場磁化所述微粒；在所述微?？拷判栽?，即可隨水流入除菌室，微粒上的微生物即可被去除，除菌之后微粒上的微生物絡(luò)合劑再次被釋放進(jìn)入反應(yīng)室，從而被循環(huán)利用。

二類子處理元件052相對于一類子處理元件051其去除微生物的能力更強(qiáng)，但是成本也更高。

具體地，所述控制裝置02將所述污水池劃分為多個分區(qū)，每個分區(qū)由一個處理組06進(jìn)行處理，每個處理組06包括一個或多個處理元件05，每個處理組06均獨立與所述控制裝置02進(jìn)行通訊。

所述控制裝置02根據(jù)所述微生物含量檢測裝置的檢測結(jié)果，向需要進(jìn)行微生物處理的處理組06發(fā)布處理指令，所述處理指令包括一類處理指令或二類處理指令；

若處理組06獲取一類處理指令，則所述處理組06中的全部處理元件05中的所述一類子處理元件051被開啟；

若處理組06獲取二類處理指令，則所述處理組06中的全部處理元件05中的所述二類子處理元件052被開啟。

在本發(fā)明實施例中，所述控制裝置02維護(hù)有檢測元件布設(shè)規(guī)則表和處理元件布設(shè)規(guī)則表，所述檢測元件布設(shè)規(guī)則表用于記錄檢測點布設(shè)規(guī)則與污水池參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，所述處理元件布設(shè)規(guī)則表用于記錄處理點布設(shè)規(guī)則與污水池參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系；

所述污水池參數(shù)包括污水池形狀、污水池面積以及污水池能夠承受的微生物污染等級；

所述檢測點布設(shè)規(guī)則包括檢測點的布設(shè)區(qū)間、每個布設(shè)區(qū)間檢測點的布設(shè)密度以及檢測點的布設(shè)坐標(biāo)；

按照所述檢測點布設(shè)規(guī)則的規(guī)定，所述污水池中布設(shè)有若干檢測點，每個檢測點布設(shè)有1個或0個檢測元件；

所述處理點布設(shè)規(guī)則包括處理點的布設(shè)區(qū)間、每個布設(shè)區(qū)間處理點的布設(shè)密度以及處理點的布設(shè)坐標(biāo)；所述處理點的布設(shè)區(qū)間和所述檢測點的布設(shè)區(qū)間是一一對應(yīng)的；

按照所述處理點布設(shè)規(guī)則的規(guī)定，所述污水池中布設(shè)有若干處理點，每個處理點布設(shè)有1個或多個處理元件；

一個處理點的布設(shè)區(qū)間中的全部處理點上的處理元件屬于同一個處理組。

進(jìn)一步地，如圖2所示，所述控制裝置02包括：

檢測點估值模塊10，用于根據(jù)布設(shè)有檢測元件的檢測點的實測值估計出無檢測元件的檢測點處的估計值。

區(qū)域微生物污染值獲取模塊20，用于以檢測點的布設(shè)區(qū)間為單位，計算每個布設(shè)區(qū)間的微生物染值，每個布設(shè)區(qū)間的微生物污染值均根據(jù)所述布設(shè)區(qū)間內(nèi)檢測點的實測值和檢測點的估計值計算得到。

所述區(qū)域微生物污染值獲取模塊依據(jù)得到布設(shè)區(qū)間的微生物污染值其中xi為布設(shè)區(qū)間的檢測點的實測值或估計值，σi為檢測點處的檢測元件的穩(wěn)定系數(shù)，對于估計值，其對應(yīng)的σi為無窮大，di表示所述檢測點與所述布設(shè)區(qū)間的中心的距離。

區(qū)域微生物處理模塊30，用于以檢測點的布設(shè)區(qū)間為單位，比較每個布設(shè)區(qū)間的微生物污染值與每個布設(shè)區(qū)間對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)閾值的對應(yīng)關(guān)系；若微生物污染值大于所述第二預(yù)設(shè)閾值，則向所述布設(shè)區(qū)間對應(yīng)的處理組發(fā)出二類處理指令；若布設(shè)區(qū)間的微生物污染值大于所述第一預(yù)設(shè)閾值并且小于第二預(yù)設(shè)閾值，則向所述布設(shè)區(qū)間對應(yīng)的處理組發(fā)出一類處理指令。

如圖3所示，所述檢測點估值模塊10包括：

泰森多邊形劃分單元101，用于根據(jù)每個有檢測元件的檢測點的布設(shè)坐標(biāo)得到所述有檢測元件的檢測點對應(yīng)的泰森多邊形，記所述有檢測元件的檢測點對應(yīng)的泰森多邊形為源多邊形；

目標(biāo)泰森多邊形獲取單元102，用于根據(jù)無檢測元件的檢測點的布設(shè)坐標(biāo)得到無檢測元件的檢測點對應(yīng)的泰森多邊形，記所述無檢測元件的檢測點對應(yīng)的泰森多邊形為目標(biāo)多邊形；

重合區(qū)域獲取單元103，用于獲取源多邊形和目標(biāo)多邊形的重合區(qū)域，所述重合區(qū)域有一個或者多個；

權(quán)重獲取單元104，用于根據(jù)所述重合區(qū)域的面積獲取其對應(yīng)的權(quán)重qi＝zisi，其中i為重合區(qū)域的標(biāo)號,zi為標(biāo)號為i的重合區(qū)域的權(quán)值，si為標(biāo)號為i的重合區(qū)域的面積。

具體地，本實施例提供兩種獨創(chuàng)的用于得到權(quán)值zi的方法：

(1)計算每個重合區(qū)域周長ci，根據(jù)公式計算每個重合區(qū)域的獨立權(quán)重，并根據(jù)公式得到標(biāo)號為i的重合區(qū)域的權(quán)值。

(2)計算每個重合區(qū)域所在的一類多邊形的面積hi，根據(jù)公式計算每個重合區(qū)域的獨立權(quán)重，并根據(jù)公式得到標(biāo)號為i的重合區(qū)域的權(quán)值。

估計值獲取單元105，用于根據(jù)權(quán)重計算無檢測元件的檢測點的估計值x＝∑qixi，其中xi為標(biāo)號為i的重合區(qū)域所在的源多邊形對應(yīng)的有檢測元件的檢測點的實測值。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。