一种机加池排泥控制系统及方法与流程

本发明涉及水处理，具体涉及一种机加池排泥控制系统及方法。

背景技术：

1、机械加速澄清池(机加池)是最常用的原水常规处理设备之一。利用池中添加混凝剂、消石灰等药剂，和原水发生化学反应，并积聚杂质颗粒相互接触、吸附，以达到降低原水钙镁离子等，清水较快分离的目的。通过混凝处理，去除的杂质形成了泥渣，沉降到机加池的底部，上清液作为处理后的水质，浊度、碱度、硬度等指标明显降低。机加池在运行过程中，需连续加药，机加池底部设有刮泥机，及时、适量排出污泥，保障最有效的混凝澄清处理效果。

2、目前，水务公司普遍采用人工方式调节混凝澄清池运行工况，根据各运行班组人员运行经验，检测机加池的沉降比，指标较高时开始手动排泥，指标较低时可继续运行，自动化程度很低，调整滞后，影响出水水质。采用人工方式检测，间隔时间长，无法连续监测，沉降比检测滞后，直接影响出水水质的稳定性。

3、综上，现有技术尚未实现自动监测或在线监测，无法明确排泥的合适时间及排泥量，依靠人工取样检测沉降比指标，存在滞后性，无法及时对混凝澄清池的运行工况进行调整，导致机加池运行效果差，出水波动性很大，严重影响了后续工艺流程的正常运行。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种排泥控制系统及方法，以解决目前排泥工艺的粗放管理，经验主义，浪费能源的现状。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种机加池排泥控制方法，包括以下步骤：确定所述机加池中的污泥量；当所述污泥量大于预先设置的排泥阈值时，执行排泥指令；当排泥管道中的污泥浓度小于预先设置的浓度阈值时，停止排泥指令。

3、优选地，执行排泥指令后，还包括步骤根据工艺条件计算期待排泥时间，当实际排泥时间大于所述期待排泥时间时，停止排泥指令。

4、优选地，通过电磁方式确定机加池中的污泥量，包括以下步骤：激发发射线圈产生发射信号；接收所述发射信号磁化所述机加池中污泥产生的回传信号；对所述回传信号进行降噪分析，确定所述机加池中所述污泥的分布模型；根据所述污泥的分布模型，确定所述机加池中的所述污泥量。

5、优选地，基于小波包阈值对所述回传信号进行降噪分析，包括以下步骤，对所述回传信号进行小波包变换，获得小波包系数；基于所述小波包系数的阈值选择算法，确定阈值参数；对所述小波包系数进行阈值处理，将小于所述阈值参数的系数配置为重置系数mk；对处理后的所述小波包系数进行逆小波包变换，重构获得降噪后的回传信号。

6、优选地，将小于所述阈值参数的系数配置为重置系数mk，包括以下步骤，将所述小波包系数序列(p1、p2、p3、p4···pn)按顺序分割为n-l个相互之间最大重叠且长度均为l的子序列q＝(q1、q2、q3、q4··qn-l)；通过预先构建的适应性函数分别计算n-l个子序列的适应值，获得相应的适应值序列m＝(m1、m2、m3、m4···mn-l)；将所述适应值序列进行极值归一化，获得阈值参数的重置系数mk＝(mk-mmin)/(mmax-mmin)。

7、优选地，所述适应性函数为m(q)＝-ln(aq/bq)，其中aq为所述子序列q中具有1个相同点的概率，bq为所述子序列q中具有2个相同点的概率。

8、根据本发明的另一个方面，提供了一种机加池排泥控制系统，其特征在于，包括：第一确定模块，用于确定所述机加池中的污泥量；第一判断模块，用于判断所述污泥量与预先设置的排泥阈值的关系；第二判断模块，用于判断排泥管道中的污泥浓度与预先设置的浓度阈值的关系；执行模块，当所述污泥量大于预先设置的排泥阈值时，用于执行排泥指令；停止模块，当排泥管道中的污泥浓度小于预先设置的浓度阈值时，用于停止排泥指令。

9、优选地，还包括：激发模块，用于激发发射线圈产生发射信号；接收模块，用于接收所述发射信号磁化所述机加池中污泥产生的回传信号；第二确定模块，对所述回传信号进行降噪分析，用于确定所述机加池中所述污泥的分布模型；第三确定模块，根据所述污泥的分布模型，用于确定所述机加池中的所述污泥量。

10、优选地，还包括：第一变换模块，用于对所述回传信号进行小波包变换，获得小波包系数；第四确定模块，基于所述小波包系数的阈值选择算法，用于确定阈值参数；处理模块，用于对所述小波包系数进行阈值处理，将小于所述阈值参数的系数配置为重置系数mk；第二变换模块，用于对处理后的所述小波包系数进行逆小波包变换，重构获得降噪后的回传信号。

11、优选地，还包括：分割模块，用于将所述小波包系数序列(p1、p2、p3、p4···pn)按顺序分割为n-l个相互之间最大重叠且长度均为l的子序列q＝(q1、q2、q3、q4··qn-l)；计算模块，用于通过预先构建的适应性函数分别计算n-l个子序列的适应值，获得相应的适应值序列m＝(m1、m2、m3、m4···sn-l)；第五确定模块，将所述适应值序列进行极值归一化，用于确定阈值函数的重置系数mk＝(mk-mmin)/(mmax-mmin)。

12、本发明提供了一种方法和系统，根据检测结果自动控制排泥装置排泥、排泥时间自动匹配的技术效果，达到机加池排泥全自动、现场无人检测、无人值守的目的，彻底根除机加池污泥盲目调节、盲目排放的隐患。

技术特征：

1.一种机加池排泥控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行排泥指令后，还包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过电磁方式确定机加池中的污泥量，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于小波包阈值对所述回传信号进行降噪分析，包括以下步骤

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将小于所述阈值参数的系数配置为重置系数mk，包括以下步骤

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述适应性函数为m(q)＝-ln(aq/bq)，其中aq为所述子序列q中具有1个相同点的概率，bq为所述子序列q中具有2个相同点的概率。

7.一种机加池排泥控制系统，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，还包括：

10.根据权利要求9所述的控制系统，其特征在于，还包括：

技术总结
本发明公开了一种机加池排泥控制方法，包括以下步骤：确定所述机加池中的污泥量；当所述污泥量大于预先设置的排泥阈值时，执行排泥指令；当排泥管道中的污泥浓度小于预先设置的浓度阈值时，停止排泥指令。根据检测结果自动控制排泥装置排泥、排泥时间自动匹配的技术效果，达到机械加速机加池排泥全自动、现场无人检测、无人值守的目的，彻底根除机加池污泥盲目调节、盲目排放的隐患。

技术研发人员：张东学,杨力,饶磊,王洋,高庆洲,董威,胡田力,解鹏,薛广进,鲍磊,梁毅,刘亚亮,李玉珂,王聪聪
受保护的技术使用者：北京市市政工程设计研究总院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16