一种生活垃圾污水处理方法技术

本发明专利技术公开一种生活垃圾污水处理方法，涉及污水处理技术领域，首先通过检测模块采用在线检测仪表和X射线荧光光谱分析进行污水的成分与储量检测，通过活性炭过滤法和醋酸纤维素滤膜过滤法进行污水的第一次过滤，通过活性污泥法进行污水的第二次过滤，通过二沉池沉淀法沉淀污泥，通过污泥处理模块进行污泥处理，通过监控模块将首次过滤不达标的污水再次过滤，通过污水处理平台采用AMODE

【技术实现步骤摘要】
一种生活垃圾污水处理方法


[0001]本专利技术涉及污水处理
，且更确切地涉及一种生活垃圾污水处理方法。

技术介绍

[0002]生活垃圾处理过程中，污水处理尤其不易，生活污水是居民日常生活中排出的废水，主要来源于居住建筑和公共建筑，如住宅、机关、学校、医院、商店、公共场所及工业企业卫生间，生活污水所含的污染物主要是蛋白质、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等有机物和寄生虫卵和肠道传染病毒等大量病原微生物，存在于生活污水中的有机物极不稳定，容易腐化而产生恶臭，细菌和病原体以生活污水中有机物为营养而大量繁殖，可导致传染病蔓延流行，因此，生活污水排放前必须进行处理，现有技术处理仅仅是降解，但是降解过程中容易产生辅助垃圾，这些辅助垃圾就容易造成二次污染，并且现有技术仅仅是污水处理，也无法自动优化生活垃圾污水处理方法。

技术实现思路

[0003]针对上述技术的不足，本专利技术公开一种生活垃圾污水处理方法，能够实现污水的多次循环处理，实时检测污水是否达到排出标准，并自动优化污水的处理方案，自动确定污水的排出方向，通过污水处理平台采用AMODE
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IEP算法和多目标差分化算法对污水处理数据进行数据分析与优化控制，通过分类模块采用高斯混合模型GMM判断污水的输出方向，避免污水处理过程中的二次污染，实现污水处理的自动优化，提高污水处理效率。
[0004]为了实现上述技术效果，本专利技术采用以下技术方案：一种生活垃圾污水处理方法，其中包括以下步骤：步骤一、自动检测污水储量和污水成分；本步骤采用检测模块和监控系统，自动检测和监控污水池中的污水储量与污水成分。
[0005]步骤二、进行污水的第一次过滤，并检测第一次过滤后污水成分；本步骤采用活性炭过滤法和醋酸纤维素滤膜过滤法，将污水进行第一次过滤。
[0006]步骤三、进行污水的第二次过滤，并检测第二次过滤后污水成分；本步骤采用活性污泥法，将污水进行第二次过滤。
[0007]步骤四、沉淀污泥；本步骤采用二沉池沉淀法，将第一次过滤的污水放入二沉池中，沉淀浓缩下层的污泥，排放回用上层的澄清液；步骤五、污泥处理；本步骤采用污泥处理模块，自动将排出的污泥进行脱水处理，并粉碎、热解和碳化；步骤六、首次过滤合格则将过滤后的污水存入蓄水池，首次过滤不达标则再次过滤；
步骤七、污水处理数据的分析与处理方案的优化，并判断污水的输出方向；本步骤采用污水处理平台与分类模块，在收集和整理大量实际污水处理数据的基础上，提取晴天、阴天和雨雪天的三种监测数据，进行数据分析与优化控制；步骤八、自动打印污水的处理报告。
[0008]作为本专利技术进一步的技术方案，所述监控系统包括智能监控终端、多媒体服务后台和信息安全平台，所述智能监控终端与所述多媒体服务后台连接，所述多媒体服务后台与信息安全平台连接。
[0009]作为本专利技术进一步的技术方案，所述X射线荧光光谱分析根据不同元素的荧光X射线具有不同的波长，根据波长情况进而确定所述垃圾的元素组成。当波长对应色散型光谱仪发出的光谱时，对于晶面间距的晶体，由检测器转动的角可以求出X射线的波长，从而确定元素成分；所述X射线荧光光谱分析元素的分析式为：(1)Li表示荧光X射线强度，Wi表示垃圾试样中该元素的含量，Ls表示当Wi=100%时所含有的荧光X射线元素，说明该元素的荧光X射线的强度强。
[0010]作为本专利技术进一步的技术方案，所述第二次过滤采用活性污泥法，所述活性污泥法包括缺氧池和好氧池，所述缺氧池中污水产生反硝化反应，进水可生物降解有机物中能够被反硝化反应利用的比例式为：(2)公式（2）中，为可生物降解有机物被微生物同化或转变为微生物细胞内存储物的比例，为可生物降解有机物中溶解性物质所占的比例，为可生物降解可溶性有机物中作为反硝化的电子受体而被去除的比例，为缺氧池和好氧池的体积比，为可生物降解有机物因微生物内源呼吸被反硝化利用的比例，所述好氧池中污水产生硝化反应，在好氧池中添加氢氧化钠和碳酸钠以调节反应器内的碱度。
[0011]作为本专利技术进一步的技术方案，所述污水处理平台采用多目标差分化算法，转化公式为：(3)公式（3）中，为第k个目标函数，为最大量化目标，为最小量化目标，n为目标函数的个数，x为目标函数的决策变量，优化函数为：(4)公式（4）中，为包含个优化目标的函数，为n维目标函数向量，x为m维决策变量,为第i个不等式约束，为第j个等式约束,p为不等式约束的数目,q为等式约束的数目,m为决策变量的数目，n为目标函数优化问题的数目。
[0012]作为本专利技术进一步的技术方案，所述污水处理平台采用AMODE
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IEP算法，所述AMODE
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IEP算法优化目标的设定值函数为：(5)
公式（5）中,为曝气能耗的数学函数，为泵送能耗的数学函数，为出水水质指标的数学函数，为第t时刻硝态氮浓度和溶解氧浓度的设定值，优化目标的数学函数式为：(6)公式（6）中A、P和E分别为曝气能耗、泵送能耗和出水水质指标的系数，变异操作公式为：(7)公式（7）中，为第t代的溶解氧浓度对曝气能耗、泵送能耗和出水水质三个子目标平均适应度值的最大值,为第t代的溶解氧浓度对曝气能耗、泵送能耗和出水水质三个子目标平均适应度值的最小值，为第t代的硝态氮浓度对曝气能耗、泵送能耗和出水水质三个子目标平均适应度值的最大值,为第t代的硝态氮浓度对曝气能耗、泵送能耗和出水水质三个子目标平均适应度值的最小值,为硝态氮浓度和溶解氧浓度的进化过程信息，采用DE/rand/1型的变异类型对种群进行变异操作,第t代的变异率公式为：（8）公式（8）中，为第t代的变异率，为硝态氮浓度和溶解氧浓度的上限，为硝态氮浓度和溶解氧浓度的下限，第t代第i个变异后硝态氮浓度和溶解氧浓度的公式为：(9)公式（9）中，为第t代第i个变异后硝态氮浓度和溶解氧浓度的值，、和为第t代中三个不同的随机个体。
[0013]作为本专利技术进一步的技术方案，所述分类模块采用高斯混合模型，高斯混合模型GMM包括以下步骤：步骤1、以待分类的GMM模型中的高斯函数中的均值矢量为矢量量化VQ码本的训练数据，构建VQ码本；步骤2、构建VQ码本中的VQ码字与GMM模型的依存关系知识；步骤3、待分类的矢量X首先依据相邻原则选择多个VQ码字，利用VQ码字与GMM模型的依存关系知识筛选出待分类的GMM模型，筛选出的GMM模型组成GMM模型子集，混合系数记作：(10)公式（10）中，P（x）表示混合系数，X表示待分类的随机变量，表示GMM模型中的第K个分量，并且有：
,(11)步骤4、计算待分类的矢量X与GMM模型子集中各个GMM模型的输出概率，获得待分类矢量的GMM模型的分类结果，高斯分布的概率密度函数记作：(12)公式（12）中，为期望，为协方差矩阵，D为数据的维度；高斯函数随机变量x第m维与第k维的协方差记作：(13)(14)公式（13）
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(14)中，表示随机变量的第i个样本，n表示样本总数；作为本专利技术进一步的技术方案，所述智能监控终端包括预警模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生活垃圾污水处理方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一、自动检测污水储量和污水成分；本步骤采用检测模块和监控系统，自动检测和监控污水池中的污水储量与污水成分；其中所述检测模块包含成分检测模块、储量检测模块、通信模块和显示器，所述显示器与通信模块连接，所述通信模块与成分检测模块和储量检测模块连接，所述成分检测模块包含X射线荧光光谱仪和在线检测仪表，所述X射线荧光光谱仪采用分析方式进行元素分析，所述储量检测模块包含传感器和报警装置，所述传感器用于检测污水的储量，所述报警装置用于输出污水储量信息；步骤二、进行污水的第一次过滤，并检测第一次过滤后污水成分；本步骤采用活性炭过滤法和醋酸纤维素滤膜过滤法，将污水进行第一次过滤；步骤三、进行污水的第二次过滤，并检测第二次过滤后污水成分；本步骤采用活性污泥法，将污水进行第二次过滤；步骤四、沉淀污泥；本步骤采用二沉池沉淀法，将第一次过滤的污水放入二沉池中，沉淀浓缩下层的污泥，排放回用上层的澄清液；步骤五、污泥处理；本步骤采用污泥处理模块，自动将排出的污泥进行脱水处理，并粉碎、热解和碳化；步骤六、首次过滤合格则将过滤后的污水存入蓄水池，首次过滤不达标则再次过滤；步骤七、污水处理数据的分析与处理方案的优化，并判断污水的输出方向；本步骤采用污水处理平台与分类模块，在收集和整理大量实际污水处理数据的基础上，提取晴天、阴天和雨雪天的三种监测数据，进行数据分析与优化控制；步骤八、自动打印污水的处理报告。2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾污水处理方法，其特征在于：成分检测模块包括CN3704控制芯片和与所述CN3704控制芯片连接的检测模块、PH值调节模块、搅拌模块、数据信息传输模块和分析模块；其中所述分析模块分析污水数据信息的方法是：在搅拌模块的搅拌作用下，直接将矿物质试纸插入生活垃圾污水中，获取生活垃圾污水中矿物质数据，并通过PH值调节模块对污水中的酸碱性数据信息进行检测，在CN3704控制芯片的控制下进行污水数据信息计算；假设e表示垃圾污水数据中的组分标记，将所有组分标记通过数据组(e
i
, e
j
)记录，其中i和j表示组分类型，然后设置检测出的数据组(e
i
, e
j
)信息权重，每增加一个信息权重则增加一种组分标记信息，则检测出的垃圾污水数据总量组分标记信息权重函数为：（1）式（1）中，n表示组分标记e及其组分检测c在组分检测分类系统中同时出现的次数；在搅拌作用下，混合污水区域成分I(c,e)计算表达式为：（2）式（2）中，p(e,c)是分布式函数，p(e)和p(c)分别是e和c的垃圾污水严重型边际概率密
度分布函数，将数据的无量纲化处理通过极差变换和标准化来实现，混合成分污水数据信息函数为：（3）式（3）中，1≤j≤n，x
i
表示污水原始数据；minx
j
表示垃圾污水经过催化反映后最小评估值；maxx
j
表示垃圾污水经过催化反映后中最大评估值，不同组分含量百分比通过欧氏距离平方距离度量计算，计算函数为：（4）式（4）中，d表示距离度量计算函数表达式，x和y表示两个不同组分数据标记标签，D表示两个不同组分数据标签的维数，选择组分分析集内误差的平方和作为判断聚类效果的标准，误差计算函数为：（5）式（5）中，u表示第j个污水信息组分信息集的中心，w表示权重，SSE在搅拌状态下污水数据成分样本围绕平均向量的接近度，函数值越小，污水数据成分样本的相似性越高；储量检测模块包括水位检测模块和污泥深度测量模块。3.根据权利要求1所述的一种生活垃圾污水处理方法，其特征在于：所述监控系统包括智能监控终端、多媒体服务后台和信息安全平台，所述智能监控终端与所述多媒体服务后台连接，所述多媒体服务后台与信息安全平台连接。4.根据权利要求1所述的一种生活垃圾污水处理方法，其特征在于：所述X射线荧光光谱仪在工作过程中根据不同元素的荧光X射线具有不同的波长进而确定所述垃圾的元素组成；当波长对应色散型光谱仪发出的光谱时，对于晶面间距的晶体，由检测器转动的角求出X射线的波长，从而确定元素成分；所述X射线荧光光谱分析元素的分析式为：(6)公式（6）中，Li表示荧光X射线强度，Wi表示垃圾试样中该元素的含量，Ls表示当Wi=100%时所含有的荧光X射线元素。5.根据权利要求1所述的一种生活垃圾污水处理方法，其特征在于：第二次过滤采...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峰，吴亚坚，樊志伟，陈鸣宇，
申请(专利权)人：珠水广东生态环境研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：