废水生化处理系统运行状态智能诊断系统及其应用方法技术方案

本申请涉及一种废水生化处理系统运行状态智能诊断系统及其应用方法，诊断系统包括动态信息记录仪和智能图像信息处理系统；动态信息记录仪在多个预设时间点分别获取透明容器内活性污泥沉降过程的影像照片；智能图像信息处理系统对影像照片进行图像识别处理，以得到活性污泥特性数据信息，活性污泥特性数据信息包括污泥沉降特性、上清液特性、菌胶团特征和液面漂浮物特性等数据信息；基于活性污泥特性数据信息，智能诊断系统将生成当前生化处理系统运行状态诊断报告和风险应对处置策略。上述诊断报告，可对当前生化系统运行状态提供准确识别和预警；风险处置策略，可为现场操作和维护提供方向和思路，从而确保生化处理系统长期稳定运行。稳定运行。稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
废水生化处理系统运行状态智能诊断系统及其应用方法


[0001]本申请涉及废水生化处理
，尤其是涉及一种废水生化处理系统运行状态智能诊断系统及其应用方法。

技术介绍

[0002]废水处理中，活性污泥法是一种污水处理的好氧生物处理法。利用活性污泥法对废水进行处理时：首先，废水与曝气池中的活性污泥（微生物）混合搅拌并曝气，以通过微生物的代谢过程将废水中的有机物分解为生物能量和无机物而被降解或去除；随后，经过活性污泥（微生物）降解处理后的废水与水中的活性污泥以混合液的形式进入二沉池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在二沉池中进行泥水分离，澄清后的废水（上清液）作为处理出水排出。
[0003]活性污泥法处理废水的过程中，活性污泥性状和污泥沉降性能直接影响系统出水水质指标。活性污泥性状包括污泥聚集特性、色泽、气味等；污泥沉降性能包括泥水界面清晰度、上清液浊度、沉降速度、沉降比以及液面浮渣等。
[0004]沉降比虽然是评价活性污泥沉降性能的重要指标之一，但仅仅是众多观察指标中的一项，也是污泥性状以及沉降性能中的其他几个指标共同作用下的最终综合体现，是生化系统运行状态的一种表观现象而非本质。
[0005]因此，仅关注沉降比而忽视污泥性状、污泥沉降过程及其过程信息，将遗漏掉反映生化系统运行真实状况的众多内在因素，无法客观、全面、准确的对生化系统的运行状况进行评价；同时，仅关注沉降比时，其观察结论单薄，缺乏深度和理论依据，书面表述单一，不足以作为评判生化系统运行状态的依据，也无法对生化系统潜在的运行风险进行提前预警，更无法对现在的系统运行故障提出可靠的应对策略和处置措施。

技术实现思路

[0006]为了提高对废水生化处理系统运行状态评价评价的准确度，本申请提供一种废水生化处理系统运行状态智能诊断系统及其应用方法。
[0007]第一方面，本申请提供一种废水生化处理系统运行状态智能诊断系统，采用如下的技术方案：一种废水生化处理系统运行状态智能诊断系统，包括动态信息记录仪和智能图像信息处理系统；所述动态信息记录仪用于在多个预设时间点分别获取装有泥水混合物的透明容器内活性污泥沉降过程的影像照片；所述智能图像信息处理系统用于对所述影像照片进行图像识别处理，以得到活性污泥沉降过程的特性数据信息，其中，特性数据信息包括污泥沉降特性信息、上清液特性信
息、菌胶团特征信息和液面漂浮物特性信息；所述智能图像信息处理系统基于所述特性数据信息以生成当前活性污泥所处的废水生化处理系统运行状态的诊断报告和处置应对策略。
[0008]通过采用上述技术方案，利用动态信息记录仪从泥水混合物倒入透明容器开始至往后延续的30分钟内的任意一个可设定的时间节点，对透明容器内的活性污泥沉降过程进行多方位、分段跟踪拍摄，实现以众多高分辨率影像照片（图像）的形式动态记录活性污泥沉降过程的全部可视信息；智能图像信息处理系统用于对影像照片进行识别处理，其方法或手段包括但不限于对图像的增强、锐化、分割、拼接、逻辑运算、数字化处理、特征识别和提取、特征分类处理等，智能图像信息处理系统的处理目标是获取活性污泥沉降过程的特性数据信息；特性数据信息包括与污泥性状和沉降性能有关的诸如污泥沉降特性信息、上清液特性信息、菌胶团特征信息、液面漂浮物特性信息和泥水混合物显微信息等；智能图像信息处理系统是基于上述特性数据信息，经过数字化处理和逻辑运算以生成当前活性污泥所处的废水生化处理系统运行状态的诊断报告和处置应对策略。
[0009]诊断报告和应对策略，全方位揭示了当前活性污泥所处的废水生化处理系统的真实运行状态和可能的潜在风险，并给出了应对当前和潜在风险的处置应对策略和建议。在该过程中排除了检测人员经验、专业能力等主观因素的影响，以保证诊断报告对活性污泥沉降性能、所处生化系统运行状态评价的准确性和应对当前和潜在风险的处置应对策略的有效性。同时，智能图像信息处理系统通过对上述图像特征信息的存储、统计分析和归类学习，可形成基于当前废水生化处理系统活性污泥特征信息的变化裕度和边界条件，借助于这种裕度和边界条件，可为当前生化处理系统运行提供安全边界和可能出现的运行风险提供有效预警和应对处置策略，以最终确保生化系统长期稳定运行。
[0010]优选的，所述影像照片包括正视照片；所述动态信息记录仪包括机架、基座、水平相机和驱动机构；所述基座沿驱动机构竖向滑动，所述水平相机连接于基座；所述智能图像信息处理系统用于控制驱动机构动作以驱使基座移动，且所述智能图像信息处理系统用于控制水平相机进行摄录以采集装有泥水混合物的透明容器内活性污泥沉降过程正面影像的所述正视照片。
[0011]通过采用上述技术方案，一方面，实现利用小成本的工业相机即可采集素质较高的影像照片；另一方面，在摄录时，不会因为仰视或俯视而造成偏差。
[0012]优选的，所述机架设有标志物，所述标志物正对水平相机，且所述标志物与水平相机之间存在供透明容器放入的容纳空间。
[0013]通过采用上述技术方案，智能图像信息处理系统基于透明容器后方预设的标志物在影像照片中的清晰度判断透明容器内各组成部分（菌胶团、泥层、泥水分界面、上清液）的分界，并结合透明容器或其附近参照物上的刻度，以得到透明容器内各组成部分的位置信息。
[0014]优选的，所述影像照片包括俯视照片；所述机架设有俯拍相机，所述智能图像信息处理系统用于控制俯拍相机进行摄录以采集装有泥水混合物的透明容器内上液面影像的所述俯视照片。
[0015]通过采用上述技术方案，实现获取俯视照片，并基于对俯视照片的分析处理后，进
一步完善诊断报告中的各项指标数据（如：液面浮油、液面浮渣等），进而可以更准确的反应废水生化处理系统的运行情况。
[0016]第二方面，本申请提供一种废水生化处理系统运行状态智能诊断系统的应用方法，采用如下的技术方案：一种应用上述的废水生化处理系统运行状态智能诊断系统的方法，包括以下步骤：在多个预设时间点分别获取装有泥水混合物的透明容器内活性污泥沉降过程的影像照片；对所述影像照片进行图像识别处理，以得到活性污泥沉降过程的特性数据信息，其中，特性数据信息包括污泥沉降特性信息、上清液特性信息、菌胶团特征信息和液面漂浮物特性信息；基于活性污泥沉降过程的所述特性数据信息以生成当前活性污泥所处的废水生化处理系统运行状态的诊断报告和处置应对策略。
[0017]通过采用上述技术方案，从泥水混合物倒入透明容器开始至往后延续的30分钟内的任意一个可设定的时间节点，对透明容器内的活性污泥沉降过程进行多方位、分段跟踪拍摄，实现以众多高分辨率影像照片（图像）的形式动态记录活性污泥沉降过程的全部可视信息；对影像照片进行识别处理，其方法或手段包括但不限于对图像的增强、锐化、分割、拼接、逻辑运算、数字化处理、特征识别和提取、特征分类处理等，智能图像信息处理系统的处理目标是获取活性污泥沉降过程的特性数据信息；特性数据信息包括污泥沉降特性信息、上清液特性信息、菌胶团特征信息、液面漂浮物特性信息和泥水混合物显微信息本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废水生化处理系统运行状态智能诊断系统，其特征在于：包括动态信息记录仪（1）和智能图像信息处理系统（2）；所述动态信息记录仪（1）用于在多个预设时间点分别获取装有泥水混合物的透明容器内活性污泥沉降过程的影像照片；所述智能图像信息处理系统（2）用于对所述影像照片进行图像识别处理，以得到活性污泥沉降过程的特性数据信息，其中，特性数据信息包括污泥沉降特性信息、上清液特性信息、菌胶团特征信息和液面漂浮物特性信息；所述智能图像信息处理系统（2）基于所述特性数据信息以生成当前活性污泥所处的废水生化处理系统运行状态的诊断报告和处置应对策略。2.根据权利要求1所述的废水生化处理系统运行状态智能诊断系统，其特征在于：所述影像照片包括正视照片；所述动态信息记录仪（1）包括机架（11）、基座（151）、水平相机（152）和驱动机构（16）；所述基座（151）沿驱动机构（16）竖向滑动，所述水平相机（152）连接于基座（151）；所述智能图像信息处理系统（2）用于控制驱动机构（16）动作以驱使基座（151）移动，且所述智能图像信息处理系统（2）用于控制水平相机（152）进行摄录以采集装有泥水混合物的透明容器内活性污泥沉降过程正面影像的所述正视照片。3.根据权利要求2所述的废水生化处理系统运行状态智能诊断系统，其特征在于：所述机架（11）设有标志物（13），所述标志物（13）正对水平相机（152），且所述标志物（13）与水平相机（152）之间存在供透明容器放入的容纳空间。4.根据权利要求2所述的废水生化处理系统运行状态智能诊断系统，其特征在于：所述影像照片包括俯视照片；所述机架（11）设有俯拍相机（17），所述智能图像信息处理系统（2）用于控制俯拍相机（17）进行摄录以采集装有泥水混合物的透明容器内上液面影像的所述俯视照片。5.一种应用权利要求1
‑
4中任一权利要求所述的废水生化处理系统运行状态智能诊断系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：在多个预设时间点分别获取装有泥水混合物的透明容器内活性污泥沉降过程的影像照片；对所述影像照片进行图像识别处理，以得到活性污泥沉降过程的特性数据信息，其中，特性数据信息包括污泥沉降特性信息、上清液特性信息、菌胶团特征信息和液面漂浮物特性信息；基于活性污泥沉降过程的所述特性数据信息以生成当前活性污泥所处...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏感，
申请(专利权)人：浙江美纳环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：