湍动条件下低浓度污泥沉降速率的测量方法和装置制造方法及图纸

一种湍动条件下低浓度污泥沉降速率的测量方法和装置，通过处理污泥的影像从而获取污泥测量资料，影像获取设备经数据线与测量计算机相连，测量计算机包括：影像撷取模块、影像处理模块和影像测量模块，影像测量模块用于根据影像处理模块所获取的资料进行运算，以获取被测污泥的资料，其包含污泥粒径测量子模块，用于根据影像处理模块所获取的污泥影像，计算污泥影像的平均粒径，以根据换算比例计算被测量污泥的实际平均粒径；污泥沉降速率测量子模块，用于根据处理模块所获取的两帧影像进行运算，计算出在影像上污泥运动的速率，并由换算比例计算出实际污泥沉降速率。本发明专利技术具有测量结果精度高，同时测量快速、使用方便及自动化的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种湍动条件下低浓度污泥沉降速率的测量方法和装置，尤其指一种通过处理污泥的影像从而获取污泥测量资料的装置和方法，用于各类污泥沉降速率以及形态尺寸大小的测试、污水处理厂污泥沉降性能日常监测、污泥沉降过程水动力学实验室研究，以及各类水处理反应器局部污泥沉积的评估与预警等方面。
技术介绍
目前，沉淀主要可分为混凝沉降、自由沉降、絮凝沉降和区域沉降等。在静水条件下，混凝沉降通过试验绘出浊度与投药量的关系曲线，并计算水样慢速搅拌过程中的速度梯度G和GT；自由沉降试验在圆管中进行，绘制悬浮物去除百分数P与沉速v的P-v曲线描述整个沉降过程；絮凝沉降则由絮体颗粒沉淀试验去除百分数等值线进行表达；区域沉降由批沉降实验或污泥沉降性能指标SVI、DSVI(diluted SVI)、SSVI(stirred SVI)的经验关系获得，主要是测定不同初始浓度条件下污泥浑液面高度与污泥沉降时间的关系曲线，在此基础上确定污泥沉降速率与各种污泥及其初始浓度相关的各类模型参数来得到，如：Vesilind公式、Cho公式以及其他经验或半经验沉降公式。由于目前对各类沉降都需要通过试验绘制沉降曲线的办法进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种湍动条件下低浓度污泥沉降速率的测量方法，包括：（ａ）影像撷取步骤，获取沉降柱中被测污泥的影像；（ｂ）影像处理步骤，将被测污泥的影像转换成计算机可识别处理的格式，并根据沉降柱的实际尺寸以及该沉降柱的影像尺寸计算测量中所用的 换算比例；（ｃ）影像测量步骤，测量影像以获取被测污泥的资料；其特征在于所述影像测量步骤包括：污泥粒径测量步骤（４０５），测量污泥影像中污泥的的平均粒径，以根据换算比例计算被测量污泥的实际平均粒径，该污泥粒径测量步骤依 次包含下列步骤：二值化处理步骤（５０１），对获取的污泥影像进行二值化处理；对象标...

【技术特征摘要】
1.一种湍动条件下低浓度污泥沉降速率的测量方法，包括：(a)影像撷取步骤，获取沉降柱中被测污泥的影像；(b)影像处理步骤，将被测污泥的影像转换成计算机可识别处理的格式，并根据沉降柱的实际尺寸以及该沉降柱的影像尺寸计算测量中所用的换算比例；(c)影像测量步骤，测量影像以获取被测污泥的资料；其特征在于所述影像测量步骤包括：污泥粒径测量步骤(405)，测量污泥影像中污泥的的平均粒径，以根据换算比例计算被测量污泥的实际平均粒径，该污泥粒径测量步骤依次包含下列步骤：二值化处理步骤(501)，对获取的污泥影像进行二值化处理；对象标记步骤(502)，将影像中的各污泥粒子进行对象标记；计算粒径步骤(503)，计算影像中各污泥粒子的粒径，以计算影像中污泥的平均粒径，根据换算比例计算污泥的实际平均粒径；污泥沉降速率测量步骤(408)，选取相邻的两帧污泥影像，根据同一个污泥粒子在两帧影像中的相对位移计算该污泥粒子的沉降速率，以计算出在影像上污泥运动的速率，并由换算比例计算出污泥实际沉降速率，该污泥沉降速率测量步骤依次包含下列步骤：划分搜索区域步骤(601)，获取相邻两帧影像，在第一帧影像中划分子窗口f，以及在第二帧影像中以f为中心划分搜索区域；粒子匹配计算步骤(602)，对在搜索区域中的粒子进行匹配计算，以在第二帧影像中找出在第一帧子窗口f中的污泥粒子；计算粒子的沉降速率步骤(603)，根据分子窗口f中的污泥粒子在两帧影像中的相对位移，计算在影像中粒子的二维速率，由粒子垂向速度的加权平均值换算出实际条件下污泥的沉降速率。2.根据权利要求1所述的湍动条件下低浓度污泥沉降速率的测量方法，其特征在于所述影像处理步骤(403)还包含有用于对原始影像进行增强与去噪处理的步骤。3.一种湍动条件下低浓度污泥沉降速率的测量装置，包括：透明容器(208)，用于盛装被测污泥；影像获取设备(103)，用于获取被测污泥和标准尺寸物件的影像；测量计算机(105)，通过数据线与影像获取设备(103)连接，用于执行程序以分析处理被测污泥的影像，从而获取污泥的测量资料，该测量计算机(105)包含：影像撷取模块(300)，用于撷取影像获取设备(103)所获得的污泥影像以及标准尺寸物件的影像；影像处理模块(302)，用于处理污泥的影像以获取测量该污泥所需要的基本资料，该影像处理模块(302)内设置有比例换算子模块(303)，用于根据标准尺寸物件的实际尺寸以及该物件的影像尺寸计算测量中所用的换算比例；影像测量模块(305)，用于根据影像处理模块(302)所获取的资料进行运算，以获取被测污泥的资料；其特征在于：所述影像测量模块(305)包含：污泥粒径测量子模块(306)，用于根据影像处理模块(302)所获取的污泥影像，计算污泥影像的平均粒径，以根据换算比例计算被测量污泥的实际平均粒径，该污泥粒径测量子模块(306)设置有污泥影像二值化处理子模块(307)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张代钧，许丹宇，陈园，郭丽莎，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]