本发明涉及气浮控制,具体涉及一种气浮溶气释放控制方法及装置。
背景技术:
1、气浮技术多用于废水处理和水质净化,基本原理是通过向水中注入微小气泡,这些气泡附着在悬浮颗粒上,从而降低颗粒的密度,使其随气泡上浮至水面,随后可以通过刮渣等机械手段将其去除,净化水体中的悬浮固体、油类物质和其他难以沉淀的微粒。
2、在气浮过程中降低悬浮颗粒的密度,传统的手段,如在申请号为cn201210083366.0的专利中提出了“采用加压溶气生化气浮的污水处理方法及设备”通过加压溶气实现,其他常规手段还包括增大气泡释放量和增长气浮过程时间,这几种方法会过度消耗溶气,不仅增加了能源消耗,还提高了处理成本,但如果控制气浮时间,不充分的气浮处理又会导致后续深度处理步骤变得更为复杂和昂贵,比如需要更强力的化学处理或更长时间的生物处理,这就形成了控制溶气释放量和充分处理降低悬浮颗粒密度之间的矛盾,该矛盾导致现有的气浮技术制约了气浮净化水体中成本控制和净化效果。
技术实现思路
1、一、要解决的技术问题
2、本发明的目的在于提供一种气浮溶气释放控制方法及装置,控制气浮中溶气释放量,节约成本,同时,提高气浮过程中悬浮颗粒物的净化度。
3、二、技术方案
4、本发明的通过如下技术方案实现:
5、本发明提出了一种气浮溶气释放控制方法,包括如下步骤:
6、s1、在竖直方向上区分气浮池内水体空间为等大密布的单元空间,在水体下方布置包含有多个溶气释放口的溶气释放管路和检测相机,在每个单元空间内至少包含有一个溶气释放口、和一个检测相机,所述检测相机的检测区域完全包覆单元空间;
7、s2、打开所有的溶气释放管路以较大释放量释放放微气泡一段预设时长后,减小所有溶气释放管路气泡释放量或关闭所有溶气释放管路,检测相机采集其检测区域内的气泡图像并传递至计算机计算不同尺寸气泡的数量占比;
8、s3、当各个检测相机所采集的气泡图像中大尺寸气泡数量占比大于在预设溶气压力下的标准分布概率时,增大该检测相机所覆盖的检测区域所涉及的溶气释放管路的气泡释放量一段时长,其中,所述大尺寸气泡为识别直径大于平均微气泡标准直径的气泡。
9、在步骤s1中,提供多条横管线和纵管线,并将多条横管线和纵管线交错布置为方格状的溶气释放管路,在溶气释放管路形成的各个方格上方形成长方体状的单元空间,每个单元空间周边的两条横管线和纵管线均具有溶气释放口,在俯视视角下,各个方格的几何中心均设置检测相机。
10、在步骤s3中,检测区域所涉及的溶气释放管路包括两条横管线和两条纵管线,两条横管线间形成气泡量较多的横覆盖域,两条纵管线间形成气泡量较多的纵覆盖域,在横覆盖域和纵覆盖域的重叠区域形成完全覆盖检测区域的气泡量最多的调控域,且所述横覆盖域或纵覆盖域的延伸方向与水流方向一致。
11、不同尺寸气泡在预设溶气压力下的标准分布概率满足以下函数:
12、
13、其中,db为微气泡尺寸,μ为平均直径,σ为标准偏差,p为尺寸分布概率。
14、在步骤s3中,当检测相机所采集的图像中大尺寸气泡数量占比大于在预设溶气压力下的标准分布概率时,读取并记录对应检测相机的标号,计算机调取对应标号周边单元空间的横管线和纵管线标号,增大对应标号的横管线和纵管线的流通量。
15、在步骤s2中,采集高频短时内多次的气泡图像并集合为同组气泡融合图像传递至计算机;在步骤s3中,计算机同步分析同组气泡融合图像的气泡融合信息和透光性,如在同组气泡融合图像内气泡数量减少比值大于预设阈值、或暗部气泡比值大于预设阈值,则增大该检测相机所覆盖的检测区域所涉及的溶气释放管路的气泡释放量。
16、本发明提出了一种气浮溶气释放装置,用以实现上述的一种气浮溶气释放控制方法,包括:
17、连通于溶气供给管路的第一支管,所述第一支管下方水平横向弯折;
18、连通于溶气供给管路的第二支管,所述第二支管下方水平纵向弯折;
19、溶气释放管路,所述溶气释放管路包括多条等间隔连通于第一支管侧面的纵管线、及多条等间隔连通于第二支管侧面的横管线,所述横管线和纵管线交错布置为方格状,所述横管线和纵管线下方均等间隔连通有多个溶气释放口;
20、若干检测相机,在俯视视角下,各个所述检测相机一一对应地位于溶气释放管路所形成的各个方格的几何中心处。
21、进一步而言,每条所述横管线与第二支管的连接处、及每条所述纵管线与第一支管的连接处均设置有电磁调控阀,所述电磁调控阀与计算机连接以控制横管线和纵管线的流通量。
22、进一步而言,在俯视视角下,所述横管线和纵管线上的溶气释放口设置于其所形成方格各边的中点处。
23、三、有益效果
24、本发明相对于现有技术,具有以下有益效果:
25、本发明通过检测和识别气泡图像中大尺寸气泡数量占比,并与标准分布概率下的大尺寸气泡数量占比比较来判断水体中各单元空间内的悬浮颗粒物含量,进而精确控制单元空间周边的横管线和纵管线的流通量,使水体在大量气浮除渣后,水体内的不均匀悬浮物时实现精确控制气泡释放附着,重点清除残余浮渣,提高气浮效果,减少后续水处理的难度,降本增效。
1.一种气浮溶气释放控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种气浮溶气释放控制方法,其特征在于,在步骤s1中,
3.根据权利要求2所述的一种气浮溶气释放控制方法,其特征在于,在步骤s3中,检测区域所涉及的溶气释放管路包括两条横管线和两条纵管线,两条横管线间形成气泡量较多的横覆盖域,两条纵管线间形成气泡量较多的纵覆盖域,在横覆盖域和纵覆盖域的重叠区域形成完全覆盖检测区域的气泡量最多的调控域,且所述横覆盖域或纵覆盖域的延伸方向与水流方向一致。
4.根据权利要求1所述的一种气浮溶气释放控制方法,其特征在于,不同尺寸气泡在预设溶气压力下的标准分布概率满足以下函数:
5.根据权利要求1所述的一种气浮溶气释放控制方法,其特征在于,在步骤s3中,当检测相机所采集的图像中大尺寸气泡数量占比大于在预设溶气压力下的标准分布概率时,读取并记录对应检测相机的标号,计算机调取对应标号周边单元空间的横管线和纵管线标号,增大对应标号的横管线和纵管线的流通量。
6.根据权利要求1所述的一种气浮溶气释放控制方法,其特征在于,在步骤s2中,采集高频短时内多次的气泡图像并集合为同组气泡融合图像传递至计算机;在步骤s3中,计算机同步分析同组气泡融合图像的气泡融合信息和透光性,如在同组气泡融合图像内气泡数量减少比值大于预设阈值、或暗部气泡比值大于预设阈值,则增大该检测相机所覆盖的检测区域所涉及的溶气释放管路的气泡释放量。
7.一种气浮溶气释放装置,用以实现权利要求1-6任意一项所述的一种气浮溶气释放控制方法,其特征在于,包括:
8.根据权利要求7所述一种气浮溶气释放装置,其特征在于,每条所述横管线与第二支管的连接处、及每条所述纵管线与第一支管的连接处均设置有电磁调控阀,所述电磁调控阀与计算机连接以控制横管线和纵管线的流通量。
9.根据权利要求7所述一种气浮溶气释放装置,其特征在于,在俯视视角下,所述横管线和纵管线上的溶气释放口设置于其所形成方格各边的中点处。
