一种基于物联网的工业循环排污水处理系统的制作方法
未命名
08-14
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1.本发明涉及物联网控制技术领域,且更具体地涉及一种基于物联网的工业循环排污水处理系统。
背景技术:
2.工业循环排污水主要来自采矿及选矿废水、金属冶炼废水、炼焦煤气废水和机械加工废水,这些废水一旦排出环境将对周边环境、居民健康产生不良影响。工业循环排污水里面含有大量有机氧物,有毒物质,这些污染物都是带有气味和颜色的,很容易产生泡沫,它们一旦流入到当地的湖泊当中,就会造成水生动植物大面积死亡,另外这些工业废水还可以渗透到地下水里面,污染饮用水。除此之外,供应废水还可以渗入到周边农业土壤当中,污染土壤资源,最终导致日常使用的水果,蔬菜都不达标,因此需要对工业循环排污水进行处理后再进行排放。
3.现有技术中,现有的工业循环排污水处理,日产管理主要依靠人工,管理不便,耗费人力和物力,不能够同时有效去除排污水中非可溶性固体颗粒和溶解物,不能够通过物联网监测和控制排污水处理状态,不具有优化排污水处理效果和效率能力,因此,本发明提出一种基于物联网的工业循环排污水处理系统,旨在提供一种具有物联网监测和控制排污水处理状态的工业循环排污水处理系统。
技术实现要素:
4.针对上述技术的不足,本发明公开一种基于物联网的工业循环排污水处理系统,排污水处理模块采用排污水处理多芯过滤器去除排污水中的非可溶性固体颗粒,采用诱导结晶处理单元将排污水中溶解物进行结晶沉淀处理,物联网控制模块采用物联网远程监测单元实时收集排污水处理模块处理后的排污水状态参数,采用物联网一体化管理单元调整排污水处理模块,优化排污水处理效果和效率。
5.本发明采用以下技术方案:一种基于物联网的工业循环排污水处理系统,包含:无线传输模块、数据储存模块、移动互联网终端和光伏模拟电源:无线传输模块用于实现排污水状态参数实时传输,所述无线传输模块采用自主集群数据链终端提供可靠数据传输;数据储存模块采用云端服务器安全存储和备份排污水状态参数;移动互联网终端采用无线网络与数据储存模块连接对排污水状态参数进行读取访问;光伏模拟电源用于提供电能,所述光伏模拟电源包括太阳能电池板、蓄电池和控制逆变器,所述太阳能电池板为多晶硅光伏电池板,所述蓄电池为磷酸铁锂电池组,所述控制逆变器为upseps逆变变压器;还包括排污水处理模块和物联网控制模块;
排污水处理模块用于对排污水内部污染物进行处理,所述排污水处理模块包括排污水调节单元和诱导结晶处理单元,所述排污水调节单元采用污水处理过滤器将排污水中的非可溶性固体颗粒去除,所述诱导结晶处理单元用于将排污水中溶解物进行结晶沉淀处理,所述排污水调节单元输出端与所述诱导结晶处理单元输入端连接;物联网控制模块用于控制排污水处理状态,所述物联网控制模块包括物联网远程监测单元和物联网一体化管理单元,所述物联网远程监测单元用于实时收集排污水处理模块处理后的排污水状态参数,所述排污水状态参数至少包括排污水ph值、含杂质量、温度和处理速度,所述物联网一体化管理单元用于调整排污水处理模块,优化排污水处理效果和效率,所述物联网远程监测单元输出端与所述物联网一体化管理单元输入端连接;所述光伏模拟电源输出端与所述无线传输模块、数据储存模块、移动互联网终端、排污水处理模块和物联网控制模块输入端连接,所述物联网控制模块输出端与所述排污水处理模块和无线传输模块输入端连接,所述无线传输模块输出端与所述数据储存模块输入端连接,所述数据储存模块输出端与所述移动互联网终端输入端连接。
6.作为本发明进一步的技术方案,所述污水处理过滤器采用排污水处理多芯过滤器过滤排污水中非可溶性固体颗粒,所述非可溶性固体颗粒至少包括矿物质、氧化铁、植物残渣、沉积物、无机沉渣和块状油脂,所述排污水处理多芯过滤器由活性碳、陶瓷滤芯和pp棉滤芯联合组成,增大过滤面积。
7.作为本发明进一步的技术方案,所述诱导结晶处理单元包括排污水输送子单元和结晶反应子单元,所述排污水输送子单元采用智能化一体式排污水提升泵将过滤后的排污水输送到结晶反应子单元,所述智能化一体式排污水提升泵输送过滤后的排污水流速为10-16l/min,所述排污水输送子单元输出端与所述结晶反应子单元输入端连接。
8.作为本发明进一步的实施例,所述结晶反应子单元的工作方法为:步骤一、采用无机硅胶和活性污泥作为诱导结晶载体促进排污水中溶解物结晶,所述诱导结晶载体加入到结晶反应装置与排污水混合接触,所述结晶反应装置采用循环式结晶反应器稳定连续进行排污水结晶处理,所述循环式结晶反应器通过循环式搅拌加速排污水中溶解物的结晶和沉淀;步骤二、然后再采用沉淀剂与排污水中溶解物结晶形成固体颗粒,所述沉淀剂采用铝矾土和铵矾加速排污水中溶解物结晶,采用醋酸钠通过水解形成氢氧负离子中和铵离子和磷酸盐,促进排污水的处理, 采用石膏与排污水中钡和铅重金属离子形成孪生晶体,所述石膏与钡和铅重金属离子反应生成硫酸钡沉淀和硫酸铅沉淀方程式为:
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(1)在方程式(1)中,表示石膏,为正二价钡金属离子,为正二价铅金属离子,为硫酸钡沉淀,为硫酸铅沉淀,为正二价钙离子;步骤三、最后采用沉淀池通过固液分离去除排污水中固体沉淀,所述沉淀池为斜板沉淀池增大固体沉淀沉降面积,所述斜板沉淀池采用螺旋浆式搅拌器促进固体沉淀沉淀到排污水底部,所述斜板沉淀池采用正压自动排放器排出沉淀池内沉淀物和上清液。
9.作为本发明进一步的实施例,所述物联网远程监测单元包括分布式传感子单元和数据分析诊断子单元,所述分布式传感子单元采用智能性ph传感器采集排污水ph值,采用
水质硬度检测仪采集排污水含杂质量,采用热电阻温度传感器采集排污水温度,采用磁电式速度传感器检测排污水处理模块排污水处理速度,所述分布式传感子单元输出端与数据分析诊断子单元输入端连接。
10.作为本发明进一步的实施例,所述数据分析诊断子单元采用分布拟合检验分析排污水处理模块处理后的排污水状态参数得到关键参数,然后采用三维数值模拟数学模型对关键参数相关性进行分析得到特征参数集合,最后采用诊断融合算法根据特征参数集合实现对排污水处理模块处理后的排污水状态参数诊断分析,所述诊断融合算法诊断分析公式为:
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(2)在式(2)中, 为排污水处理模块处理后的排污水状态参数诊断分析结果,为排污水状态关键参数,n为特征参数集合,z为特征参数集合下标,m为特征参数集合频数,为诊断融合算法参数,x为关键参数相关性经验参考值,r为关键参数相关性经验参考值频数,i为关键参数相关性经验参考值下标。
11.作为本发明进一步的实施例,所述物联网一体化管理单元的工作方法为:步骤一、采用面向服务架构方法根据诊断融合算法诊断分析结果设定输出指令加快排污水处理效率,所述面向服务架构方法通过交互接口与排污水处理模块进行交互实现物联网管理和控制;步骤二、然后采用云计算方法将物联网管理和控制功能集中到计算云端,实现远程控制和实时监测,所述云计算方法采用物联网异构融合算法实现与排污水处理模块信息共享,加强物联网一体化管理单元的整体管理,所述物联网异构融合算法进行信息共享公式为:
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(3)在式(3)中,为信息共享传输链路,为排污水状态参数监测临界比率,t为远程控制和实时监测时间,为排污水处理模块信息共享因子,j为因子参数下标,为物联网异构融合算法参数,为物联网异构融合算法进行信息共享输出参数,n为物联网异构融合算法进行信息共享输出参数频数;步骤三、最后采用预测性维护模块实现对物联网管理和控制功能进行连续的监测和分析,满足污水处理模块中循环式结晶反应器维护需求,避免故障和排污水结晶处理工作拖延。
12.作为本发明进一步的实施例,所述预测性维护模块通过建立线下训练方法总结循环式结晶反应器状态监测健康评估,采用故障检测仪和mmf加速度传感器对循环式结晶反应器进行故障预测,所述故障检测仪采用sdly故障测试仪实现故障预测实时更新, 预测性维护模块通过维修策略模型确定循环式结晶反应器工作状态影响因素,实现检测与维修。
13.本发明区别于现有技术的积极有益效果:本发明公开一种基于物联网的工业循环排污水处理系统排污水处理模块采用排污水处理多芯过滤器去除排污水中的非可溶性固体颗粒,采用诱导结晶处理单元将排污水
中溶解物进行结晶沉淀处理,物联网控制模块采用物联网远程监测单元实时收集排污水处理模块处理后的排污水状态参数,采用物联网一体化管理单元调整排污水处理模块,优化排污水处理效果和效率。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还根据这些附图获得其他的附图,其中:图1为本发明一种基于物联网的工业循环排污水处理系统的整体架构原理图;图2为本发明一种基于物联网的工业循环排污水处理系统中结晶反应子单元工作流程图;图3为本发明一种基于物联网的工业循环排污水处理系统中物联网一体化管理单元的工作流程图;图4为本发明一种基于物联网的工业循环排污水处理系统中诱导结晶处理单元原理示意图;图5为本发明一种基于物联网的工业循环排污水处理系统中物联网远程监测单元原理示意图。
具体实施方式
15.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
16.如图1-图5所示,一种基于物联网的工业循环排污水处理系统,包含:无线传输模块、数据储存模块、移动互联网终端和光伏模拟电源:无线传输模块用于实现排污水状态参数实时传输,所述无线传输模块采用自主集群数据链终端提供可靠数据传输;数据储存模块采用云端服务器安全存储和备份排污水状态参数;移动互联网终端采用无线网络与数据储存模块连接对排污水状态参数进行读取访问;光伏模拟电源用于提供电能,所述光伏模拟电源包括太阳能电池板、蓄电池和控制逆变器,所述太阳能电池板为多晶硅光伏电池板,所述蓄电池为磷酸铁锂电池组,所述控制逆变器为upseps逆变变压器;还包括排污水处理模块和物联网控制模块;排污水处理模块用于对排污水内部污染物进行处理,所述排污水处理模块包括排污水调节单元和诱导结晶处理单元,所述排污水调节单元采用污水处理过滤器将排污水中的非可溶性固体颗粒去除,所述诱导结晶处理单元用于将排污水中溶解物进行结晶沉淀处理,所述排污水调节单元输出端与所述诱导结晶处理单元输入端连接;物联网控制模块用于控制排污水处理状态,所述物联网控制模块包括物联网远程监测单元和物联网一体化管理单元,所述物联网远程监测单元用于实时收集排污水处理模
块处理后的排污水状态参数,所述排污水状态参数至少包括排污水ph值、含杂质量、温度和处理速度,所述物联网一体化管理单元用于调整排污水处理模块,优化排污水处理效果和效率,所述物联网远程监测单元输出端与所述物联网一体化管理单元输入端连接;所述光伏模拟电源输出端与所述无线传输模块、数据储存模块、移动互联网终端、排污水处理模块和物联网控制模块输入端连接,所述物联网控制模块输出端与所述排污水处理模块和无线传输模块输入端连接,所述无线传输模块输出端与所述数据储存模块输入端连接,所述数据储存模块输出端与所述移动互联网终端输入端连接。
17.在进一步的实施例中,所述污水处理过滤器采用排污水处理多芯过滤器过滤排污水中非可溶性固体颗粒,所述非可溶性固体颗粒至少包括矿物质、氧化铁、植物残渣、沉积物、无机沉渣和块状油脂,所述排污水处理多芯过滤器由活性碳、陶瓷滤芯和pp棉滤芯联合组成,增大过滤面积。
18.在具体实施例中,排污水处理多芯过滤器每个滤芯由内外两层不同孔径大小的网格筛管组成,其中外层网孔较大,用于过滤掉较大的固体颗粒和悬浮物,内层网孔较小,用于过滤掉较小的颗粒,当排污水经过排污水处理多芯过滤器时,污水会在滤芯表面形成一层过滤膜,直接将大颗粒杂质和悬浮物拦截在表面,过滤后的水从滤芯中间进入筛管内部排出,排污水处理多芯过滤器主要作用是去除污水中的大颗粒杂质和悬浮物,减少进入排污水对微生物的损伤,从而提高排污水处理能力,保证后续处理的质量。
19.在进一步的实施例中,所述诱导结晶处理单元包括排污水输送子单元和结晶反应子单元,所述排污水输送子单元采用智能化一体式排污水提升泵将过滤后的排污水输送到结晶反应子单元,所述智能化一体式排污水提升泵输送过滤后的排污水流速为10-16l/min,所述排污水输送子单元输出端与所述结晶反应子单元输入端连接。
20.在进一步的实施例中,所述结晶反应子单元的工作方法为:步骤一、采用无机硅胶和活性污泥作为诱导结晶载体促进排污水中溶解物结晶,所述诱导结晶载体加入到结晶反应装置与排污水混合接触,所述结晶反应装置采用循环式结晶反应器稳定连续进行排污水结晶处理,所述循环式结晶反应器通过循环式搅拌加速排污水中溶解物的结晶和沉淀;步骤二、然后再采用沉淀剂与排污水中溶解物结晶形成固体颗粒,所述沉淀剂采用铝矾土和铵矾加速排污水中溶解物结晶,采用醋酸钠通过水解形成氢氧负离子中和铵离子和磷酸盐,促进排污水的处理, 采用石膏与排污水中钡和铅重金属离子形成孪生晶体,所述石膏与钡和铅重金属离子反应生成硫酸钡沉淀和硫酸铅沉淀方程式为:
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(1)在方程式(1)中,表示石膏,为正二价钡金属离子,为正二价铅金属离子,为硫酸钡沉淀,为硫酸铅沉淀,为正二价钙离子;步骤三、最后采用沉淀池通过固液分离去除排污水中固体沉淀,所述沉淀池为斜板沉淀池增大固体沉淀沉降面积,所述斜板沉淀池采用螺旋浆式搅拌器促进固体沉淀沉淀到排污水底部,所述斜板沉淀池采用正压自动排放器排出沉淀池内沉淀物和上清液。
21.在具体实施例中,斜板沉淀池一般由一组斜置的板条组成,污水从池顶进入,沿斜板流动,当水流经过斜板时,由于重力的作用,固体沉淀的重量超过了水对固体沉淀的浮
力,固体沉淀就向下沉降,沉降到池底成为污泥;而水则从斜板下端经过滤板进入下部沉淀池,降低水中的固体沉淀浓度,达到净化水的目的,斜板沉淀池还可以根据需要设置降解器、搅拌器和污泥收集器、卸泥器等配套设备进行改进,提高沉淀效果和操作便利性。
22.在进一步的实施例中,所述物联网远程监测单元包括分布式传感子单元和数据分析诊断子单元,所述分布式传感子单元采用智能性ph传感器采集排污水ph值,采用水质硬度检测仪采集排污水含杂质量,采用热电阻温度传感器采集排污水温度,采用磁电式速度传感器检测排污水处理模块排污水处理速度,所述分布式传感子单元输出端与数据分析诊断子单元输入端连接。
23.在进一步的实施例中,所述数据分析诊断子单元采用分布拟合检验分析排污水处理模块处理后的排污水状态参数得到关键参数,然后采用三维数值模拟数学模型对关键参数相关性进行分析得到特征参数集合,最后采用诊断融合算法根据特征参数集合实现对排污水处理模块处理后的排污水状态参数诊断分析,所述诊断融合算法诊断分析公式为:
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(2)在式(2)中, 为排污水处理模块处理后的排污水状态参数诊断分析结果,为排污水状态关键参数,n为特征参数集合,z为特征参数集合下标,m为特征参数集合频数,为诊断融合算法参数,x为关键参数相关性经验参考值,r为关键参数相关性经验参考值频数,i为关键参数相关性经验参考值下标。
24.在具体实施例中,智能性ph传感器是一种利用玻璃电极敏感膜的化学反应来测量排污水酸碱程度的传感器,智能性ph传感器的内部有一个玻璃电极和一个参比电极,当浸入液体中时,玻璃电极上的敏感膜与排污水发生反应,形成电势差,通过参比电极测量电势差的大小,从而计算出排污水的ph值,热电阻温度传感器是利用金属电阻随温度变化而变化这一物理特性来进行温度测量的。热电阻一般由一种导电材料制成,如铂、镍、铜等,称为感温元件,随着温度的升高,热电阻的电阻值会随之变化。数据分析诊断子单元采用诊断融合算法根据特征参数集合实现对排污水处理模块处理后的排污水状态参数诊断分析,诊断分析精确度和时间如表1所示:表1排污水状态参数诊断分析
25.根据数据组对象数和属性数不同,设置四个测试组,采用两种方法分别根据特征参数集合实现对排污水处理模块处理后的排污水状态参数诊断分析,方法1为常规方法对
排污水处理模块处理后的排污水状态参数诊断分析,方法2采用诊断融合算法对排污水处理模块处理后的排污水状态参数诊断分析,如表1所示,在对一组排污水处理模块处理后的排污水状态参数进行数据处理时,方法1和方法2分析诊断分析排污水处理模块处理后的排污水状态参数的精确度和时间有明显区别,精确度越大说明诊断分析排污水处理模块处理后的排污水状态参数方法越好,方法2精确度明显大于方法1,方法2所用时间明显小于方法1所用时间,可知本发明的诊断融合算法对排污水处理模块处理后的排污水状态参数诊断分析具有突出的技术效果。
26.在进一步的实施例中,所述物联网一体化管理单元的工作方法为:步骤一、采用面向服务架构方法根据诊断融合算法诊断分析结果设定输出指令加快排污水处理效率,所述面向服务架构方法通过交互接口与排污水处理模块进行交互实现物联网管理和控制;步骤二、然后采用云计算方法将物联网管理和控制功能集中到计算云端,实现远程控制和实时监测,所述云计算方法采用物联网异构融合算法实现与排污水处理模块信息共享,加强物联网一体化管理单元的整体管理,所述物联网异构融合算法进行信息共享公式为:
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(3)在式(3)中,为信息共享传输链路,为排污水状态参数监测临界比率,t为远程控制和实时监测时间,为排污水处理模块信息共享因子,j为因子参数下标,为物联网异构融合算法参数,为物联网异构融合算法进行信息共享输出参数,n为物联网异构融合算法进行信息共享输出参数频数;步骤三、最后采用预测性维护模块实现对物联网管理和控制功能进行连续的监测和分析,满足排污水处理模块中循环式结晶反应器维护需求,避免故障和排污水结晶处理工作拖延。
27.在具体实施例中,预测性维护模块作用在于提高循环式结晶反应器的可靠性、降低维护成本、优化维护计划和增加设备寿命。预测性维护模块通过实时监测设备状况,预测设备故障,避免了突发故障,降低维修次数和维护成本,同时,预测性维护可以及早发现设备状况变化,在机器运行时,过度磨损或故障往往会引起质量问题和供应链延迟,从而影响企业的生产效率,甚至损失商业利润,预测性维护模块是实现设备智能化、提高生产效率和降低维护成本的关键工具,通过对设备数据进行分析、建模和预测等工作,提供更为高效和可靠的维护服务。物联网异构融合算法能够实现与排污水处理模块信息共享,加强物联网一体化管理单元的整体管理,物联网异构融合算法实现信息共享的速率和共享信息量如表2所示:表2共享信息对比表
28.设置四组测试组,采用两种方法分别与排污水处理模块信息共享,方法3采用常规信息共享方法与排污水处理模块信息共享,方法4采用物联网异构融合算法实现与排污水处理模块信息共享,如表2所示,两种方法实现与排污水处理模块信息共享的共享信息量和信息共享的速率具有明显区别,方法4的共享信息量明显大于方法3的共享信息量,方法4的信息共享速率小于方法3的信息共享速率,可知本发明的物联网异构融合算法实现与排污水处理模块信息共享具有突出的技术效果。
29.在进一步的实施例中,所述预测性维护模块通过建立线下训练方法总结循环式结晶反应器状态监测健康评估,采用故障检测仪和mmf加速度传感器对循环式结晶反应器进行故障预测,所述故障检测仪采用sdly故障测试仪实现故障预测实时更新, 预测性维护模块通过维修策略模型确定循环式结晶反应器工作状态影响因素,实现检测与维修。
30.虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这些具体实施方式仅是举例说明,本领域的技术人员在不脱离本发明的原理和实质的情况下,对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如,合并上述方法步骤,从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本发明的范围。因此,本发明的范围仅由所附权利要求书限定。
技术特征:
1.一种基于物联网的工业循环排污水处理系统,其特征在于:所述工业循环排污水处理系统包含:无线传输模块、数据储存模块、移动互联网终端和光伏模拟电源;无线传输模块用于实现排污水状态参数实时传输,所述无线传输模块采用自主集群数据链终端提供可靠数据传输;数据储存模块采用云端服务器安全存储和备份排污水状态参数;移动互联网终端采用无线网络与数据储存模块连接对排污水状态参数进行读取访问;光伏模拟电源用于提供电能,所述光伏模拟电源包括太阳能电池板、蓄电池和控制逆变器,所述太阳能电池板为多晶硅光伏电池板,所述蓄电池为磷酸铁锂电池组,所述控制逆变器为upseps逆变变压器;所述工业循环排污水处理系统还包括排污水处理模块和物联网控制模块;排污水处理模块用于对排污水内部污染物进行处理,所述排污水处理模块包括排污水调节单元和诱导结晶处理单元,所述排污水调节单元采用污水处理过滤器将排污水中的非可溶性固体颗粒去除,所述诱导结晶处理单元用于将排污水中溶解物进行结晶沉淀处理,所述排污水调节单元输出端与所述诱导结晶处理单元输入端连接;物联网控制模块用于控制排污水处理状态,所述物联网控制模块包括物联网远程监测单元和物联网一体化管理单元,所述物联网远程监测单元用于实时收集排污水处理模块处理后的排污水状态参数,所述排污水状态参数至少包括排污水ph值、含杂质量、温度和处理速度,所述物联网一体化管理单元用于调整排污水处理模块,优化排污水处理效果和效率,所述物联网远程监测单元输出端与所述物联网一体化管理单元输入端连接;所述光伏模拟电源输出端与所述无线传输模块、数据储存模块、移动互联网终端、排污水处理模块和物联网控制模块输入端连接,所述物联网控制模块输出端与所述排污水处理模块和无线传输模块输入端连接,所述无线传输模块输出端与所述数据储存模块输入端连接,所述数据储存模块输出端与所述移动互联网终端输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的工业循环排污水处理系统,其特征在于:所述污水处理过滤器采用排污水处理多芯过滤器过滤排污水中非可溶性固体颗粒,所述非可溶性固体颗粒至少包括矿物质、氧化铁、植物残渣、沉积物、无机沉渣和块状油脂,所述排污水处理多芯过滤器由活性碳、陶瓷滤芯和pp棉滤芯联合组成,增大过滤面积。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的工业循环排污水处理系统,其特征在于:所述诱导结晶处理单元包括排污水输送子单元和结晶反应子单元,所述排污水输送子单元采用智能化一体式排污水提升泵将过滤后的排污水输送到结晶反应子单元,所述智能化一体式排污水提升泵输送过滤后的排污水流速为10-16l/min,所述排污水输送子单元输出端与所述结晶反应子单元输入端连接。4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的工业循环排污水处理系统,其特征在于:所述结晶反应子单元的工作方法为:步骤一、采用无机硅胶和活性污泥作为诱导结晶载体促进排污水中溶解物结晶,所述诱导结晶载体加入到结晶反应装置与排污水混合接触,所述结晶反应装置采用循环式结晶反应器稳定连续进行排污水结晶处理,所述循环式结晶反应器通过循环式搅拌加速排污水中溶解物的结晶和沉淀;步骤二、然后再采用沉淀剂与排污水中溶解物结晶形成固体颗粒,所述沉淀剂采用铝
矾土和铵矾加速排污水中溶解物结晶,采用醋酸钠通过水解形成氢氧负离子中和铵离子和磷酸盐,促进排污水的处理, 采用石膏与排污水中钡和铅重金属离子形成孪生晶体,所述石膏与钡和铅重金属离子反应生成硫酸钡沉淀和硫酸铅沉淀方程式为:
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(1)在方程式(1)中,表示石膏,为正二价钡金属离子,为正二价铅金属离子,为硫酸钡沉淀,为硫酸铅沉淀,为正二价钙离子;步骤三、最后采用沉淀池通过固液分离去除排污水中固体沉淀,所述沉淀池为斜板沉淀池增大固体沉淀沉降面积,所述斜板沉淀池采用螺旋浆式搅拌器促进固体沉淀沉淀到排污水底部,所述斜板沉淀池采用正压自动排放器排出沉淀池内沉淀物和上清液。5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的工业循环排污水处理系统,其特征在于:所述物联网远程监测单元包括分布式传感子单元和数据分析诊断子单元,所述分布式传感子单元采用智能性ph传感器采集排污水ph值,采用水质硬度检测仪采集排污水含杂质量,采用热电阻温度传感器采集排污水温度,采用磁电式速度传感器检测排污水处理模块排污水处理速度,所述分布式传感子单元输出端与数据分析诊断子单元输入端连接。6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的工业循环排污水处理系统,其特征在于:所述数据分析诊断子单元采用分布拟合检验分析排污水处理模块处理后的排污水状态参数得到关键参数,然后采用三维数值模拟数学模型对关键参数相关性进行分析得到特征参数集合,最后采用诊断融合算法根据特征参数集合实现对排污水处理模块处理后的排污水状态参数诊断分析,所述诊断融合算法诊断分析公式为:
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(2)在式(2)中, 为排污水处理模块处理后的排污水状态参数诊断分析结果,为排污水状态关键参数,n为特征参数集合,z为特征参数集合下标,m为特征参数集合频数,为诊断融合算法参数,x为关键参数相关性经验参考值,r为关键参数相关性经验参考值频数,i为关键参数相关性经验参考值下标。7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的工业循环排污水处理系统,其特征在于:所述物联网一体化管理单元的工作方法为:步骤一、采用面向服务架构方法根据诊断融合算法诊断分析结果设定输出指令加快排污水处理效率,所述面向服务架构方法通过交互接口与排污水处理模块进行交互实现物联网管理和控制;步骤二、然后采用云计算方法将物联网管理和控制功能集中到计算云端,实现远程控制和实时监测,所述云计算方法采用物联网异构融合算法实现与排污水处理模块信息共享,加强物联网一体化管理单元的整体管理,所述物联网异构融合算法进行信息共享公式为:
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(3)在式(3)中,为信息共享传输链路,为排污水状态参数监测临界比率,t为远程控制
和实时监测时间,为排污水处理模块信息共享因子,j为因子参数下标,为物联网异构融合算法参数,为物联网异构融合算法进行信息共享输出参数,n为物联网异构融合算法进行信息共享输出参数频数;步骤三、最后采用预测性维护模块实现对物联网管理和控制功能进行连续的监测和分析,满足排污水处理模块中循环式结晶反应器维护需求,避免故障和排污水结晶处理工作拖延。8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的工业循环排污水处理系统,其特征在于:所述预测性维护模块通过建立线下训练方法总结循环式结晶反应器状态监测健康评估,采用故障检测仪和mmf加速度传感器对循环式结晶反应器进行故障预测,所述故障检测仪采用sdly故障测试仪实现故障预测实时更新, 预测性维护模块通过维修策略模型确定循环式结晶反应器工作状态影响因素,实现检测与维修。
技术总结
本发明公开一种基于物联网的工业循环排污水处理系统,涉及物联网控制技术领域,解决的问题是基于物联网的工业循环排污水处理问题,其中排污水处理模块采用排污水处理多芯过滤器去除排污水中的非可溶性固体颗粒,采用诱导结晶处理单元将排污水中溶解物进行结晶沉淀处理,物联网控制模块采用物联网远程监测单元实时收集排污水处理模块处理后的排污水状态参数,采用物联网一体化管理单元调整排污水处理模块,优化排污水处理效果和效率,本发明大大提高了排污水处理能力和效率。大大提高了排污水处理能力和效率。大大提高了排污水处理能力和效率。
技术研发人员:张安国 王旭 毕建峰 张柯楠
受保护的技术使用者:济南山源环保科技有限公司
技术研发日:2023.07.13
技术公布日:2023/8/13
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