[发明专利]一种分散式污水出水水质超标预警的在线监测系统和方法

说明书

本发明公开了一种分散式污水出水水质超标预警的在线监测系统及方法，该监测系统包括设备单元、PLC自动控制单元、数据远程传输/接收模块和出水超标预警模块；所述设备单元包括缺氧段ORP监测设备、出水ORP监测设备、自动取样器、曝气鼓风机和混合液回流泵；所述设备单元的数据信息均通过所述PLC自动控制单元连接到所述数据远程传输/接收模块，然后接入设置有所述出水超标预警模块的云平台；该方法包括建立异常状态判断模型、出水水质分级模型、出水水质超标预警模型，利用在线监测系统获取实时水质数据，采用3种模型进行评估判断和出水水质超标预警。本发明的监测系统和方法价格低、稳定可靠、可在线分级评价和超标预警农村污水处理出水水质状况。

技术领域

本发明涉及农村污水水质监测领域，尤其涉及一种分散式污水出水水质超标预警的在线监测系统和方法。

背景技术

随着近些年来我国环保行业的不断发展，农村生活污水处理率已逐年得到提高，但由于农村人口居住分散，污水不易集中收集，相当一部分农村生活污水的处理采用小型处理设施，形成分布散、数量多、规模小的特征，这就造成农村污水处理设施的运行维护难度较大，同时也导致农村污水处理设施的出水水质尚未得到有效的监测。而能够获得有效指示处理设施运行效果和出水状况的实时信息，对于企业具有重要的价值。

现有技术中，比较成熟的在线水质监测设备虽在达到规模的城市污水处理厂已得到普遍的应用，但是价格相对都较高。现有在线水质监测产品不适用于农村生活污水处理设施数量众多、单座规模小的出水的水质监测。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种价格低、稳定可靠、能够在线反映农村污水处理设施的运行效果和出水水质状况的在线监测设备和方法。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是解决现有技术中成熟的在线水质监测设备价格较高，且不适用于农村污水出水分布散、数量多、规模小的水质监测特点的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种分散式污水出水水质超标预警的在线监测系统和方法；本发明的在线监测系统包括设备单元、PLC自动控制单元、数据远程传输/接收模块和出水超标预警模块；所述设备单元包括缺氧段ORP监测设备、出水ORP监测设备、自动取样器、曝气鼓风机、混合液回流泵；所述出水超标预警模块包括异常状态判断模块、出水水质分级模块、出水超标预警模块；所述设备单元的数据信息均通过所述PLC自动控制单元连接到所述数据远程传输/接收模块，然后接入设置有所述出水超标预警模块的云平台。

进一步地，所述缺氧段ORP监测设备和所述出水ORP监测设备的量程为 -1500mV～+1500mV。

进一步地，所述缺氧段ORP监测设备和所述出水ORP监测设备的测量温度范围为-5℃ ~95 ℃。

进一步地，所述缺氧段ORP监测设备和所述出水ORP监测设备的灵敏度为±0.5mV。

进一步地，所述缺氧段ORP监测设备和所述出水ORP监测设备105℃时最大压力为6.9bar。

进一步地，所述缺氧段ORP监测设备和所述出水ORP监测设备的探头材质为聚醚醚酮。

本发明的应用如上所述分散式污水出水水质超标预警在线监测系统的方法，包括以下步骤：

(1)建立所述出水超标预警模块，包括：基于ORP数值的异常状态判断模块、基于人工神经网络算法建立的出水水质分级模块、基于时间序列分析的出水水质预测模块；

(2)利用所述在线监测系统，获取所述缺氧段ORP监测设备的连续实时监测数据、所述出水ORP监测设备的连续实时监测数据、所述混合液回流泵的启闭状态信息、所述曝气鼓风机的启闭状态信息；

(3)同时采用所述出水超标预警模块的3种模型对连续实时数据进行运算、比对、评估、判断；