公布日：2022.08.30
申請日：2022.06.14
分類(lèi)號：C02F1/52(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種污水除磷方法，包括：向絮凝沉淀池中投放除磷藥劑；所述除磷藥劑中包含有絮凝成分；對所述絮凝沉淀池下的目標監控水域從兩個(gè)不同的拍攝角度進(jìn)行周期性的拍攝，每次拍攝均得到兩張監控圖像；根據所述兩張監控圖像，利用圖像處理方法確定水體中絮體的絮凝信息；所述絮凝信息包括：絮體體積和/或絮體濃度；根據所述絮凝信息監控所述除磷藥劑的反應過(guò)程，以參考所述絮凝信息進(jìn)行污水除磷。本發(fā)明能夠實(shí)時(shí)監控除磷藥劑的反應過(guò)程，從而參考監控過(guò)程中的絮凝信息實(shí)現污水除磷。
權利要求書(shū)
1.一種污水除磷方法，其特征在于，包括：向絮凝沉淀池中投放除磷藥劑；所述除磷藥劑中包含有絮凝成分；對所述絮凝沉淀池下的目標監控水域從兩個(gè)不同的拍攝角度進(jìn)行周期性的拍攝，每次拍攝均得到兩張監控圖像；根據所述兩張監控圖像，利用圖像處理方法確定水體中絮體的絮凝信息；所述絮凝信息包括：絮體體積和/或絮體濃度；根據所述絮凝信息監控所述除磷藥劑的反應過(guò)程，以參考所述絮凝信息進(jìn)行污水除磷。
2.根據權利要求1所述的污水除磷方法，其特征在于，所述除磷藥劑按質(zhì)量百分比包括：硫酸亞鐵15％-25％、硫酸鋁7％-13％、聚合硫酸鐵3％-7％、硅藻土1-3％，硅酸鈉0.7-1.3％，其余為水。
3.根據權利要求2所述的污水除磷方法，其特征在于，所述除磷藥劑按質(zhì)量百分比包括：硫酸亞鐵20％、硫酸鋁10％、聚合硫酸鐵5％、硅藻土2％，硅酸鈉1％，其余為水。
4.根據權利要求2或3所述的污水除磷方法，其特征在于，所述除磷藥劑的制備方法包括：將硫酸亞鐵與硫酸鋁混合，然后加入水攪拌均勻，得到混合溶液A；將聚合硫酸鐵和硅藻土分別加入所述混合溶液A中并攪拌均勻，得到混合溶液B；向所述混合溶液B中加入硅酸鈉，并使硅酸鈉充分溶解，得到混合溶液C；對所述混合溶液C依次進(jìn)行沉淀和過(guò)濾，然后取上清液作為制備完成的所述除磷藥劑。
5.根據權利要求1所述的污水除磷方法，其特征在于，根據所述兩張監控圖像，利用圖像處理方法確定水體中絮體的絮凝信息的方式包括：對任一張監控圖像進(jìn)行圖像分割，并根據分割結果確定絮體的面積信息；根據所述兩張監控圖像確定絮體的深度信息；根據所述絮體的面積信息以及所述絮體的深度信息，估算絮體體積和絮體濃度。
6.根據權利要求5所述的污水除磷方法，其特征在于，根據所述絮體的面積信息以及所述絮體的深度信息，估算絮體體積的方式，包括：根據所述絮體的面積信息以及所述絮體的深度信息，計算三維絮體體積；將所述三維絮體體積轉換為實(shí)際的絮體體積。
7.根據權利要求5所述的污水除磷方法，其特征在于，所述污水除磷方法還包括：對所述兩張監控圖像進(jìn)行去噪，得到兩張去噪圖像；根據所述兩張去噪圖像與對應的去噪前的監控圖像間的差異，對所述絮體濃度進(jìn)行修正。
8.根據權利要求5所述的污水除磷方法，其特征在于，對任一張監控圖像進(jìn)行圖像分割，包括：利用簡(jiǎn)單線(xiàn)性迭代聚類(lèi)法對任一張監控圖像進(jìn)行超像素分割，得到超像素分割結果；根據所述任一張監控圖像，利用大津閾值法確定一參考閾值；基于所述參考閾值判斷所述超像素分割結果中的每個(gè)超像素是否對應絮體，并根據判斷結果確定絮體圖像。
9.根據權利要求1所述的污水除磷方法，其特征在于，所述污水除磷方法還包括：在對所述絮凝沉淀池下的目標監控水域從兩個(gè)不同的拍攝角度進(jìn)行周期性的拍攝時(shí)，利用一輔助光源對所述目標監控水域從上至下進(jìn)行垂直照射。
10.根據權利要求9所述的污水除磷方法，其特征在于，所述輔助光源，包括：與所述目標監控水域的頂面大小相匹配的燈組。
發(fā)明內容
為了解決現有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種污水除磷方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現：
一種污水除磷方法，包括：
向絮凝沉淀池中投放除磷藥劑；所述除磷藥劑中包含有絮凝成分；
對所述絮凝沉淀池下的目標監控水域從兩個(gè)不同的拍攝角度進(jìn)行周期性的拍攝，每次拍攝均得到兩張監控圖像；
根據所述兩張監控圖像，利用圖像處理方法確定水體中絮體的絮凝信息；所述絮凝信息包括：絮體體積和/或絮體濃度；
根據所述絮凝信息監控所述除磷藥劑的反應過(guò)程，以參考所述絮凝信息進(jìn)行污水除磷。
優(yōu)選地，所述除磷藥劑按質(zhì)量百分比包括：硫酸亞鐵15％-25％、硫酸鋁7％-13％、聚合硫酸鐵3％-7％、硅藻土1-3％，硅酸鈉0.7-1.3％，其余為水。
優(yōu)選地，所述除磷藥劑按質(zhì)量百分比包括：硫酸亞鐵20％、硫酸鋁10％、聚合硫酸鐵5％、硅藻土2％，硅酸鈉1％，其余為水。
優(yōu)選地，所述除磷藥劑的制備方法包括：
將硫酸亞鐵與硫酸鋁混合，然后加入水攪拌均勻，得到混合溶液A；
將聚合硫酸鐵和硅藻土分別加入所述混合溶液A中并攪拌均勻，得到混合溶液B；
向所述混合溶液B中加入硅酸鈉，并使硅酸鈉充分溶解，得到混合溶液C；
對所述混合溶液C依次進(jìn)行沉淀和過(guò)濾，然后取上清液作為制備完成的所述除磷藥劑。
優(yōu)選地，根據所述兩張監控圖像，利用圖像處理方法確定水體中絮體的絮凝信息的方式包括：
對任一張監控圖像進(jìn)行圖像分割，并根據分割結果確定絮體的面積信息；
根據所述兩張監控圖像確定絮體的深度信息；
根據所述絮體的面積信息以及所述絮體的深度信息，估算絮體體積和絮體濃度。
優(yōu)選地，根據所述絮體的面積信息以及所述絮體的深度信息，估算絮體體積的方式，包括：
根據所述絮體的面積信息以及所述絮體的深度信息，計算三維絮體體積；
將所述三維絮體體積轉換為實(shí)際的絮體體積。
優(yōu)選地，所述污水除磷方法還包括：
對所述兩張監控圖像進(jìn)行去噪，得到兩張去噪圖像；
根據所述兩張去噪圖像與對應的去噪前的監控圖像間的差異，對所述絮體濃度進(jìn)行修正。
優(yōu)選地，對任一張監控圖像進(jìn)行圖像分割，包括：
利用簡(jiǎn)單線(xiàn)性迭代聚類(lèi)法對任一張監控圖像進(jìn)行超像素分割，得到超像素分割結果；
根據所述任一張監控圖像，利用大津閾值法確定一參考閾值；
基于所述參考閾值判斷所述超像素分割結果中的每個(gè)超像素是否對應絮體，并根據判斷結果確定絮體圖像。
優(yōu)選地，所述污水除磷方法還包括：
在對所述絮凝沉淀池下的目標監控水域從兩個(gè)不同的拍攝角度進(jìn)行周期性的拍攝時(shí)，利用一輔助光源對所述目標監控水域從上至下進(jìn)行垂直照射。
優(yōu)選地，所述輔助光源，包括：與所述目標監控水域的頂面大小相匹配的燈組。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明提供的污水除磷方法中，采用的除磷藥劑中包含有絮凝成分，這樣，便可以采用圖像監控的方式來(lái)對水體中的絮凝情況進(jìn)行監控，并通過(guò)圖像處理方法來(lái)監控水體中絮體的絮凝信息，從而可以根據絮凝信息實(shí)時(shí)監控除磷藥劑的反應過(guò)程，進(jìn)而參考監控過(guò)程中的絮凝信息實(shí)現污水除磷。這樣，可以有效減小取樣檢測的次數，操作簡(jiǎn)便；并且，由于監控的是水下，比人工觀(guān)察水面獲得的信息更準確，同時(shí)也降低了因個(gè)人主觀(guān)因素而導致誤判的可能性。
（發(fā)明人：王洋;康霞;張揚;吳飛）
