[發(fā)明專利]應(yīng)用于膜法污水處理的膜污染智能化預(yù)警方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110312977.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN113274885B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張冰;唐和禮;毛鑫;申渝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶工商大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D65/02
• 分類號(hào): B01D65/02
• 代理公司: 重慶強(qiáng)大凱創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50217
• 代理人: 趙玉乾

本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，提供了應(yīng)用于膜法污水處理的膜污染智能化預(yù)警方法，該方法是通過膜污染預(yù)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，其步驟包括：膜污染預(yù)警系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)污水處理過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，智能分析模塊根據(jù)采集數(shù)據(jù)通過人工智能的方式建立膜通量預(yù)測(cè)模型，當(dāng)膜通量預(yù)測(cè)模型提供的膜通量數(shù)據(jù)低于預(yù)警判斷模塊中設(shè)置的膜通量閾值時(shí)，預(yù)警判斷模塊判定發(fā)生膜污染，預(yù)警模塊向管理人員發(fā)出膜污染預(yù)警，并通過聲波成像技術(shù)檢測(cè)出膜污染區(qū)域并進(jìn)行沖洗。本發(fā)明通過實(shí)時(shí)管控污水處理系統(tǒng)及時(shí)地了解膜污染情況并自動(dòng)采取一定膜清洗措施，方便了管理人員的膜污染監(jiān)控和膜清洗操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為應(yīng)用于膜法污水處理的膜污染智能化預(yù)警方法。

背景技術(shù)

按處理深度，可將污水處理分為一級(jí)處理、二級(jí)處理和深度處理。膜法技術(shù)通常用于處理二級(jí)處理活性污泥出水，或者將膜處理系統(tǒng)直接置于生化池，代替原有二沉池、絮凝沉淀池等環(huán)節(jié)。使用膜法技術(shù)改造之后，傳統(tǒng)污水處理工藝可以直接生產(chǎn)出高品質(zhì)再生水。但是在膜法污水處理過程中，膜組件中的膜避不可免的會(huì)出現(xiàn)被污染的情況，膜污染之后膜通量有所下降，產(chǎn)水阻力增大，所以及時(shí)地根據(jù)膜污染的情況對(duì)被污染的膜片進(jìn)行清洗是非常有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種預(yù)警方法，使得膜污染影響到膜通量的時(shí)候能夠及時(shí)向管理人員發(fā)出預(yù)警，及時(shí)對(duì)被污染的膜片進(jìn)行清洗。

本發(fā)明提供的基礎(chǔ)方案：應(yīng)用于膜法污水處理的膜污染智能化預(yù)警方法，使用膜污染預(yù)警系統(tǒng)，所述膜污染預(yù)警系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、智能分析模塊、預(yù)警判定模塊、預(yù)警模塊、超聲波檢測(cè)模塊、聲波成像模塊、污染物檢測(cè)模塊和沖洗模塊，所述應(yīng)用于膜法污水處理的膜污染智能化預(yù)警方法包括以下步驟：

數(shù)據(jù)檢測(cè)步驟，膜污染預(yù)警系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)污水處理過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；

數(shù)據(jù)分析步驟，智能分析模塊根據(jù)采集數(shù)據(jù)通過人工智能的方式建立膜通量預(yù)測(cè)模型，通過膜通量預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)膜通量數(shù)據(jù)；

預(yù)警判定步驟，當(dāng)當(dāng)膜通量預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)的膜通量數(shù)據(jù)低于預(yù)警判斷模塊中設(shè)置的膜通量閾值時(shí)，預(yù)警判斷模塊判定發(fā)生膜污染并將判定結(jié)果發(fā)送給預(yù)警模塊；

智能處理步驟，預(yù)警模塊向管理人員發(fā)出膜污染預(yù)警，超聲波檢測(cè)模塊向膜面發(fā)出超聲波并接收反射聲波，然后通過聲波成像模塊將接收到的反射聲波信號(hào)分析處理為膜污染圖像，再通過污染物分析模塊分析膜污染圖像中的污染物分布情況，最后通過沖洗模塊根據(jù)污染物分布情況對(duì)污染物進(jìn)行沖洗。

本發(fā)明的原理及優(yōu)點(diǎn)在于：本方案運(yùn)用人工智能的方式根據(jù)污水處理過程中采集的數(shù)據(jù)建立膜通量預(yù)測(cè)模型，從而預(yù)測(cè)膜通量變化情況，在膜通量低于預(yù)警判斷模塊中設(shè)定的膜污染閾值時(shí)，向管理人員發(fā)出膜污染預(yù)警并通過超聲波成像技術(shù)生成膜污染圖像，再根據(jù)膜污染圖像分析出污染膜上的污染物分布情況并依據(jù)污染物分布情況對(duì)污染物進(jìn)行沖洗；本方案通過構(gòu)建膜通量預(yù)測(cè)模型來判斷膜污染情況，實(shí)現(xiàn)了對(duì)膜污染的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)；并且在膜污染預(yù)警后通過超聲波成像技術(shù)分析出污染膜上的污染物分布情況并對(duì)污染物進(jìn)行針對(duì)性的沖洗，實(shí)現(xiàn)了在管理人員不能及時(shí)對(duì)污染膜進(jìn)行清洗的情況下能夠?qū)δの廴具M(jìn)行智能化清洗處理，提高了凈化水的生產(chǎn)效率；而且在污水處理過程中對(duì)膜進(jìn)行清洗還可以減少將膜取出進(jìn)行清洗的次數(shù)，從而降低了膜的損耗。

進(jìn)一步，所述膜污染預(yù)警系統(tǒng)中還包括膜組件調(diào)控模塊和膜組件序列模塊；

所述智能分析模塊還用于分析膜組件的膜通量變化率；

所述數(shù)據(jù)分析步驟中還包括以下步驟：

膜通量變化率計(jì)算步驟，智能分析模塊根據(jù)膜通量預(yù)測(cè)模型分析出各個(gè)膜組件的膜通量變化率；

序列生成步驟，膜組件序列模塊根據(jù)各個(gè)膜組件的膜通量變化率由高到低生成膜組件序列，再根據(jù)膜組件序列中各個(gè)膜組件的膜通量變化率通過冒泡算法生成膜調(diào)控序列；