[發明專利]一種基于數據挖掘的污水處理系統

有效

• 申請號: 201610074036.3
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105565608B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 劉忠寶;趙文娟
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙)14110
• 代理人: 鄭晉周

技術領域

本發明屬于節能環保技術領域，具體為一種基于數據挖掘的污水處理系統。

背景技術

按污水來源分類，污水處理一般分為生產污水處理和生活污水處理。生產污水包括工業污水、農業污水以及醫療污水等，而生活污水就是日常生活產生的污水，是指各種形式的無機物和有機物的復雜混合物，包括：①漂浮和懸浮的大小固體顆粒；②膠狀和凝膠狀擴散物；③純溶液。按水污的質性來分，水的污染有兩類：一類是自然污染；另一類是人為污染。當前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據污染雜質的不同而主要分為化學性污染、物理性污染和生物性污染三大類。污染物主要有：⑴未經處理而排放的工業廢水；⑵未經處理而排放的生活污水；⑶大量使用化肥、農藥、除草劑的農田污水；⑷堆放在河邊的工業廢棄物和生活垃圾；⑸水土流失；⑹礦山污水。處理污水的方法很多，一般可歸納為物理法、化學法和生物法等。

膜-生物反應器(Membrane Bio-Reactor,MBR)為膜分離技術與生物處理技術有機結合之新型態廢水處理系統。以膜組件取代傳統生物處理技術末端二沉池，在生物反應器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，從而減少污水處理設施占地面積，并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。主要利用膜分離設備截留水中的活性污泥與大分子有機物。膜生物反應器系統內活性污泥(MLSS)濃度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高;污泥齡(SRT)可延長至30天以上。膜生物反應器因其有效的截留作用，可保留世代周期較長的微生物，可實現對污水深度凈化，同時硝化菌在系統內能充分繁殖，其硝化效果明顯，對深度除磷脫氮提供可能。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術中的不足，提供一種基于數據挖掘的污水處理系統。

本發明基于數據挖掘的污水處理系統；依次包括進水管、調節池、厭氣池、曝氣池、膜生物反應池、膜組件、污泥池、儲水池；所述進水管中的污水注入所述調節池中，所述調節池底部設置有第一潛污泵，所述膜組件設置在所述膜生物反應池中，所述膜生物反應池底部設置有第二潛污泵，所述第二潛污泵用于將所述膜生物反應池的污水輸送到所述污泥池中，所述膜組件連接抽吸泵，所述抽吸泵將所述膜組件過濾后的污水輸送到所述儲水池中；所述厭氣池的上部被隔板分割，所述隔板的一側設置有過濾區，所述過濾區內填充物由粒度40目的二氧化硅、粒度20目的無煙煤濾料、粒度10目的麥飯石按重量比7:4:10混合而成；所述第一潛污泵將調節池的污水輸送到所述過濾區中，所述隔板的另一側通過連接口連通所述曝氣池；所述曝氣池中部設置有上曝氣管，所述曝氣池底部設置有下曝氣管，所述下曝氣管和上曝氣管連接鼓風機；所述曝氣池的上部通過過濾墻連通所述膜生物反應池；所述過濾墻內填充物由粒度30目的納米礦晶、粒度20目沸石、粒度10目鈉基膨潤土按重量比5:11:8混合而成；所述膜生物反應池底部設置有第三潛污泵，所述第三潛污泵用于將所述膜生物反應池的污水輸送到所述過濾區中，所述膜組件的兩側設置有曝氣板。 所述曝氣池中設置有COD檢測器、氨氮檢測器、總磷檢測器、pH檢測器、SS檢測器。所述曝氣板的出氣方向均朝向膜組件方向，根據時間設定交替出氣。

特別的，本發明基于數據挖掘的污水處理系統；在距離進水管500米、1000米、1500米、2000米、2500米的污水渠位置，分別設置有COD檢測器、氨氮檢測器、總磷檢測器，COD檢測器、氨氮檢測器、總磷檢測器定時將檢測的數據傳送給計算機，計算機將五個位置同一時刻收集的COD數據、氨氮數據、總磷數據分別加和后儲存為加和COD數據、加和氨氮數據、加和總磷數據；

計算機將儲存的前15日的加和COD數據、加和氨氮數據、加和總磷數據，分別通過線性函數y=(x-MinValue)/(MaxValue-MinValue)轉換歸一化后，進行K-均值聚類劃分為五個檔級；五個檔級分別預先對應設置不同的鼓風機工作強度。同時計算不同檔級的:檔級X平均COD值、檔級X平均氨氮值、檔級X平均總磷值，X=1,2,3,4,5；

將轉換歸一化處理的實時采集到的數據，實時COD值、實時氨氮值、實時總磷值，按照:Y=（實時COD數據-檔級X平均COD值）²+（實時氨氮數據-檔級X平均氨氮值）²+（實時總磷數據-檔級X平均總磷值）²，X=1,2,3,4,5計算；Y最小時的X檔級所對應的鼓風機的工作強度，為下一小時，鼓風機的工作強度。