【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理，尤其涉及一种生活污水生物基碳脱氮处理系统。
技术介绍
1、污水处理
专注于通过各种物理、化学和生物过程净化和回收生活及工业产生的废水。旨在去除污水中的有害物质，包括悬浮固体、有机污染物、病原体、营养物质（如氮和磷），以及重金属，从而防止物质对环境和人类健康造成危害。该
涵盖从初级处理（物理去除悬浮物）、二级处理（生物降解溶解性有机物）到高级处理（额外的污染物去除过程，如脱氮和脱磷）的全过程，以满足特定的水质要求和法规标准。
2、其中，生活污水生物基碳脱氮处理系统是一种利用生物技术去除污水中的碳和氮。其目的是通过有效去除营养物质来减少对接收水体的富营养化影响，从而保护水环境和提高水质。该系统旨在达到高效的污染物去除效率，包括有机物、氨氮和总氮的去除，进而实现环境保护和可持续水资源管理的目的。
3、传统的污水处理系统缺乏足够的灵活性和适应性。在处理效率和能耗管理方面，固定的操作参数设置和缺乏实时监测调整机制，导致系统无法有效应对入水质量的波动和运行条件的变化。这种僵化的运行模式不仅增加了能源消耗，还因为参数设置不当导致处理性能下降，影响出水水质，增加了运营成本和对环境的潜在风险。缺少有效的性能监测和反馈调整机制，使得系统难以进行自我优化和改进，限制了其在环境保护和可持续水资源管理方面的长期效益。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种生活污水生物基碳脱氮处理系统。
2、为了实现上
3、所述数据处理模块基于收集的污水处理系统运行数据，包括氧化还原电位、ph值和溶解氧水平，进行数据清洗，删除异常值和缺失值，并对数据标准化和归一化，消除量纲影响，生成处理后数据集；
4、所述能耗模拟模块基于处理后数据集，进行水流动态和反应器内化学反应的模拟分析，计算并评估处理单元在差异操作条件下的能耗，构建能耗分布图谱；
5、所述能量分析模块根据能耗分布图谱，进行能量流和物质转化分析，通过建立包括能量输入、产出和转化过程的动态模型，表示能量的变化情况，得到系统能量模型；
6、所述能量平衡模块基于系统能量模型，对能量平衡进行分析，验证能量输入、输出与转换过程之间是否达到平衡状态，获取能量平衡数据；
7、所述操作优化设计模块根据能量平衡数据，采用线性规划和非线性规划，分析并确定影响系统能耗的关键操作参数，包括反应器的混合强度、曝气量和回流比例，形成操作优化策略；
8、所述模式识别模块利用处理后数据集，运用自组织映射网络，对污水处理过程中的关键操作参数进行分析，识别参数间的相互作用和模式，并确定影响系统效率和能耗的关键参数，得到参数效能模式；
9、所述调控策略开发模块基于参数效能模式和操作优化策略，根据实时数据和分析结果，自动调整处理过程的关键参数，对系统性能进行优化，构建动态调控方案；
10、所述效能监测与反馈模块根据动态调控方案，对污水处理系统的性能进行评估，结合出水质量、处理效率和操作成本，根据评估结果对调控策略进行优化，建立性能改善反馈机制。
11、本专利技术改进有，所述能耗分布图谱包括处理单元能耗值、能耗分布情况、能耗热点区域，所述系统能量模型包括能量输入项、能量输出项、能量转化效率指标，所述能量平衡数据包括能量收支平衡验证结果、能量损失分析结果、能量效率提升点，所述操作优化策略包括反应器混合强度调整策略、曝气量调整措施、回流比例优化措施，所述参数效能模式包括关键操作参数效率影响分析信息、能耗关键因素识别结果、参数调整敏感度分析信息，所述动态调控方案包括关键参数实时调整策略、性能优化动作序列、调控响应机制配置，所述性能改善反馈机制包括性能评估指标体系、反馈调整决策路径、优化策略更新周期。
12、本专利技术改进有，所述数据处理模块包括数据清洗子模块、数据标准化子模块、数据归一化子模块；
13、所述数据清洗子模块基于收集的污水处理系统运行数据，执行筛选和清除操作，删除数据中的异常值和缺失值，得到筛选后数据集；
14、所述数据标准化子模块对筛选后数据集进行处理，调整数据尺度，消除差异量纲带来的影响，并进行数据比较，得到标准化数据集；
15、所述数据归一化子模块基于标准化数据集，调整数据值到同一标准区间内，包括0至1范围，对计算过程进行优化，生成处理后数据集。
16、本专利技术改进有，所述能耗模拟模块包括流体动力学分析子模块、化学转换评估子模块、综合能耗计算子模块；
17、所述流体动力学分析子模块基于处理后数据集，分析水流在污水处理系统内的速度和方向变化，并根据流通路径和阻力因素，生成流体动力学特征；
18、所述化学转换评估子模块利用流体动力学特征，评估反应器内发生的关键化学反应，包括有机物分解和氮磷去除过程，并根据反应速率和产物，得到化学反应效率指标；
19、所述综合能耗计算子模块结合流体动力学特征和化学反应效率指标，计算处理单元在差异操作条件下的能耗，包括机械能耗和化学能耗，构建能耗分布图谱。
20、本专利技术改进有，所述能量分析模块包括能量流向分析子模块、物质转化率评定子模块、动态能量模型建立子模块；
21、所述能量流向分析子模块根据能耗分布图谱，分析能量在系统中的流动路径，包括能量的输入、输出和在多处理环节的分配，生成能量流向概览；
22、所述物质转化率评定子模块利用能量流向概览，评估物质在处理过程中的转化效率，包括有机物的降解率和氮磷的去除效率，得到物质转化效率分析结果；
23、所述动态能量模型建立子模块根据能量流向概览和物质转化效率分析结果，建立能量输入、产出和转化过程的动态模型，并对系统能量变化进行映射，得到系统能量模型。
24、本专利技术改进有，所述能量平衡模块包括能量统计子模块、差异分析子模块、数据汇总子模块；
25、所述能量统计子模块基于系统能量模型，对多个处理单元的能量输入和输出进行量化统计，统计的参数包括电力消耗、化学品使用量和热能利用情况，生成能量统计数据；
26、所述差异分析子模块基于能量统计数据，对能量的总输入与总输出进行对比分析，识别能量损耗环节和潜在优化点，得到能量差异分析信息；
27、所述数据汇总子模块根据能量差异分析信息，整理系统的能量平衡情况，包括能量流向、损耗点和优化措施，获取能量平衡数据。
28、本专利技术改进有，所述操作优化设计模块包括参数影响分析子模块、策略制定子模块、优化方案测试子模块；
29、所述参数影响分析子模块根据能量平衡数据，利用cfd模拟技术，若参数变化导致能耗增减，则分析反应器的混合强本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生活污水生物基碳脱氮处理系统，其特征在于：所述系统包括数据处理模块、能耗模拟模块、能量分析模块、能量平衡模块、操作优化设计模块、模式识别模块、调控策略开发模块、效能监测与反馈模块；
2.根据权利要求1所述的生活污水生物基碳脱氮处理系统，其特征在于：所述能耗分布图谱包括处理单元能耗值、能耗分布情况、能耗热点区域，所述系统能量模型包括能量输入项、能量输出项、能量转化效率指标，所述能量平衡数据包括能量收支平衡验证结果、能量损失分析结果、能量效率提升点，所述操作优化策略包括反应器混合强度调整策略、曝气量调整措施、回流比例优化措施，所述参数效能模式包括关键操作参数效率影响分析信息、能耗关键因素识别结果、参数调整敏感度分析信息，所述动态调控方案包括关键参数实时调整策略、性能优化动作序列、调控响应机制配置，所述性能改善反馈机制包括性能评估指标体系、反馈调整决策路径、优化策略更新周期。
3.根据权利要求1所述的生活污水生物基碳脱氮处理系统，其特征在于：所述数据处理模块包括数据清洗子模块、数据标准化子模块、数据归一化子模块；
4.根据权利要求1所述的生活
5.根据权利要求1所述的生活污水生物基碳脱氮处理系统，其特征在于：所述能量分析模块包括能量流向分析子模块、物质转化率评定子模块、动态能量模型建立子模块；
6.根据权利要求1所述的生活污水生物基碳脱氮处理系统，其特征在于：所述能量平衡模块包括能量统计子模块、差异分析子模块、数据汇总子模块；
7.根据权利要求1所述的生活污水生物基碳脱氮处理系统，其特征在于：所述操作优化设计模块包括参数影响分析子模块、策略制定子模块、优化方案测试子模块；
8.根据权利要求1所述的生活污水生物基碳脱氮处理系统，其特征在于：所述模式识别模块包括数据调整子模块、模式分析子模块、效能模式确定子模块；
9.根据权利要求1所述的生活污水生物基碳脱氮处理系统，其特征在于：所述调控策略开发模块包括实时监测子模块、决策逻辑应用子模块、调控方案实施子模块；
10.根据权利要求1所述的生活污水生物基碳脱氮处理系统，其特征在于：所述效能监测与反馈模块包括性能分析子模块、成本分析子模块、反馈机制优化子模块；
...【技术特征摘要】
1.一种生活污水生物基碳脱氮处理系统，其特征在于：所述系统包括数据处理模块、能耗模拟模块、能量分析模块、能量平衡模块、操作优化设计模块、模式识别模块、调控策略开发模块、效能监测与反馈模块；
2.根据权利要求1所述的生活污水生物基碳脱氮处理系统，其特征在于：所述能耗分布图谱包括处理单元能耗值、能耗分布情况、能耗热点区域，所述系统能量模型包括能量输入项、能量输出项、能量转化效率指标，所述能量平衡数据包括能量收支平衡验证结果、能量损失分析结果、能量效率提升点，所述操作优化策略包括反应器混合强度调整策略、曝气量调整措施、回流比例优化措施，所述参数效能模式包括关键操作参数效率影响分析信息、能耗关键因素识别结果、参数调整敏感度分析信息，所述动态调控方案包括关键参数实时调整策略、性能优化动作序列、调控响应机制配置，所述性能改善反馈机制包括性能评估指标体系、反馈调整决策路径、优化策略更新周期。
3.根据权利要求1所述的生活污水生物基碳脱氮处理系统，其特征在于：所述数据处理模块包括数据清洗子模块、数据标准化子模块、数据归一化子模块；
4.根据权利要求1所述的生活污水生物基碳脱氮处理系统，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：范双刚，龚代高，陈伟杰，
申请(专利权)人：浙江伊诺环保集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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