一种水质处理设备及控制系统

技术领域

本说明书涉及水质处理技术领域，特别涉及一种水质处理设备及控制系统。

背景技术

现有的河流水质处理净化设施，往往固定在岸边，灵活性较差，在河流水量变化时，往往不能有效地对河流水质进行充分净化处理，处理后的水中仍存在着一些体积较小的杂质。当它们在供用水系统中聚积到一定程度而不清除时，将导致通流面积减小，最终产生堵塞，严重时造成停机，对安全运行构成极大威胁。且主要采用人工或者是采用机械动力方式(如气泵)向水体内充入空气的方法，弥补自然复氧的不足，加速水体复氧过程，以提高水体的溶解氧水平，恢复和增强水体中好氧微生物的活力，使水体中的污染物得以净化，改善水体的环境质量，尽快恢复水体生态系统，但是利用人工或者机械动力的方式(如气泵)都是有动力提供进而实现河流水体净化的效果，不能实现节能环保的目的，从而增加了河流水净化成本。

针对如何处理水体污染问题，CN219217734U提出一种水质净化系统，主要采用机械动力方式向水体内充入空气的方法，弥补自然复氧的不足，加速水体复氧过程，以提高水体的溶解氧水平，恢复和增强水体中好氧微生物的活力，使水体中的污染物得以净化，改善水体的环境质量，尽快恢复水体生态系统。但是利用人工或者机械动力的方式都是有动力提供进而实现河流水体净化的效果，不能实现节能环保的目的，从而增加了河流水净化成本。

因此，希望提供一种环保型、灵活性强、成本低的水质处理设备及控制系统，有助于改善水体环境，减少河流水净化成本。

发明内容

本说明书一个或多个实施例提供一种水质处理设备，所述水质处理设备包括：初级过滤部件、曝气模块、多级过滤模块、推流泵，其中：初级过滤部件，用于对污染水体进行初步过滤；所述初级过滤部件内部设置有过滤腔，所述过滤腔的顶部固定连接有带微生物絮凝剂的过滤网，所述过滤腔的底部转动连接有中空的柱体，所述柱体的侧壁上设置有搅拌叶片，所述柱体的侧壁上还开设有多个通孔；曝气模块，用于产生微小气泡，以对初步过滤后的污染水体充氧；所述曝气模块包括纯氧纳米气泡机，所述纯氧纳米气泡机包括进水口、水泵、制氧单元、氧气进气口、气泡发生器、出水口，所述水泵用于将所述初步过滤后的污染水体输入所述进水口，所述制氧单元用于增加水体溶解氧，所述气泡发生器用于使进入所述进水口的水体产生大量细微气泡，所述出水口用于排出充氧后的污染水体；多级过滤模块，用于对所述充氧后的污染水体进行净化，其中，多级过滤模块包括从下到上依次铺设的两层或两层以上的过滤介质，每层过滤介质独立设置，所述过滤介质包括大颗粒填充层、中颗粒填充层、小颗粒填充层、除磷层中的至少两种，所述多级过滤模块还包括设置在过滤介质下的纳米气泡石层；推流泵，用于输出净化后的水体。

在一些实施例中，所述水质处理设备还包括发电模块和储能模块，所述发电模块被配置在所述多级过滤模块上，且与所述储能模块通过电路连接。

在一些实施例中，所述初级过滤部件还包括若干钢格栅和牵引装置，所述钢格栅用于拦截所述污染水体中的杂质，所述牵引装置用于牵引所述初级过滤部件移动，以清除所述污染水体中的杂质。

在一些实施例中，所述水质处理设备还包括水量调节装置和控制系统，所述控制系统分别与所述初级过滤部件、所述水量调节装置、所述曝气模块、所述多级过滤模块通信连接，所述水量调节装置用于调节进入曝气模块的进水量；所述控制系统用于控制所述初级过滤部件对水体进行初步过滤，以及控制所述水量调节装置调节所述进水量。

在一些实施例中，所述初级过滤部件还包括压力监测装置，所述压力监测装置用于获取水压数据；所述控制系统被配置为：基于至少一个时间点的水压数据，预估所述初级过滤部件在至少一个时间点的过滤量变化数据；基于所述过滤量变化数据，确定所述钢格栅的第一清理周期。

在一些实施例中，所述水量调节装置包括多组驱动水泵，所述驱动水泵用于驱动水体流入所述曝气模块；所述控制系统被配置为：基于配置在所述水量调节装置上的传感器，获取水体数据，所述水体数据包括温度、pH值、水体有机物含量、水体流速中的至少一种；基于所述水体数据、所述纯氧纳米气泡机的运行强度，确定单位时间的预估水体处理量；基于所述预估水体处理量，控制所述水量调节装置调节所述进水量。

在一些实施例中，所述控制系统被配置为：获取所述储能模块的储能数据，以及获取所述水质处理设备的电量消耗数据；基于所述储能数据以及所述电量消耗数据，确定所述纯氧纳米气泡机在未来时间点的预测运行强度；基于所述预测运行强度，控制所述水量调节装置在所述未来时间点之前调节所述进水量。

在一些实施例中，所述水质处理设备还包括：抬升清理装置，用于对所述多级过滤模块内的过滤介质进行清洗处理，所述控制系统被配置为：基于水体有机物含量，确定所述多级过滤模块的第二清理周期。

本说明书一个或多个实施例提供一种水质处理设备的控制系统，包括：控制所述初级过滤部件对污染水体进行初步过滤；控制所述曝气模块对初步过滤后的污染水体充氧；控制所述多级过滤模块对充氧后的污染水体进行净化；控制所述水量调节装置调节单位时间的进水量；以及控制所述推流泵输出净化后的水体。

本说明书一个或多个实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行指令以控制上述任一项实施例所述的水质处理设备的运行。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本说明书一些实施例所示的水质处理设备的示例性示意图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的初级过滤部件的示例性示意图；

图3是根据本说明书一些实施例所示的曝气模块和多级过滤模块的示例性示意图；

图4是根据本说明书一些实施例所示的基于预估水体处理量调节进水量的示例性示意图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的基于预测运行强度提前调节进水量的示例性示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另作说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

图1是根据本说明书一些实施例所示的水质处理设备的结构示意图。

如图1所示，水质处理设备100可以包括初级过滤部件110、曝气模块130、多级过滤模块140、推流泵150。

在一些实施例中，水质处理设备100可以应用于水质处理的各种场合，例如，河道水质的提升，以及农村生活污水、农田径流和畜禽养殖污水等各种污水的净化与处理。

在一些实施例中，初级过滤部件110、曝气模块130、多级过滤模块140、推流泵150可以沿污染水体的水流方向进行设置。例如，从上游到下游依次设置初级过滤部件110、曝气模块130、多级过滤模块140、推流泵150。

初级过滤部件110用于对污染水体进行初步过滤。初步过滤可以过滤掉水体内明显的杂质，比如漂浮悬浮的树枝、垃圾、污泥等。

在一些实施例中，参见图2，初级过滤部件110内部设置有过滤腔，过滤腔的顶部固定连接有带微生物絮凝剂的过滤网113，过滤腔的底部转动连接有中空的柱体111，柱体111的侧壁上设置有搅拌叶片112，柱体111的侧壁上还开设有多个通孔114。

过滤腔可以是指用于容纳污染水体的中空腔体。过滤腔可以是梯形、方形等各种形状。

过滤网113可以用于对污染水体进行初步过滤。

在一些实施例中，过滤网113可以固定连接在过滤腔的顶部。

在一些实施例中，过滤网113上设置有微生物絮凝剂。微生物絮凝剂能够与悬浮在水中的物质发生相互作用，使其聚集成较大的团块，形成絮凝物。这些絮凝物在水中沉降或浮升，便于后续的分离和去除。能够被微生物絮凝剂絮凝的物质包括各种微生物的培养物、活性污泥、微囊藻、泥浆、土壤固体悬液、底泥、煤灰、血细胞、活性炭粉末、硅胶粉末、氧化铝、高岭土和纤维素粉等。微生物絮凝剂还可以在柱体111转动时产生的大量气泡配合，增加污染水体中的溶解氧，使得过滤网113上所附的微生物处于好氧状态，好氧微生物得以在充分好氧的环境中生长、繁殖，分解污水，使其得到净化。

在一些实施例中，过滤网113上还可以设置其他用于净化水体的物质，例如，活性炭、化学絮凝剂等等。在一些实施例中，过滤网113包括至少一个。不同过滤网113可以设置在过滤腔的不同高度处。不同过滤网113上可以设置不同的用于净化水体的物质，以对水体进行多重过滤。

柱体111用于在污染水体中转动，增加污染水体中的含氧量。

柱体111转动设置于过滤腔的底部。在一些实施例中，柱体111可以通过轴承与过滤腔底部转动连接。柱体111还可以通过其他方式与过滤腔底部转动连接，本说明书对此不做限制。

在一些实施例中，柱体111的侧壁上设置有至少一个搅拌叶片112。柱体111在转动时，搅拌叶片112对过滤腔内的污染水体进行搅动。

在一些实施例中，柱体111的侧壁上均匀布设有多个通孔114。柱体111转动时，侧壁上的通孔114可以使外界空气能够充分、快速的注入过滤腔内的污水水体中。

在一些实施例中，柱体111的顶部和搅拌叶片112的顶部均贯穿过滤网113，且柱体111的顶部与外部的空气流通，以使得过滤腔外部的搅拌叶片在搅动的同时，可以将外界的空气带入到中空的柱体111内，增加过滤腔内的溶氧量，以对水质进行净化。

当污染水体通过过滤网113流入过滤腔内，随着污染水体量的增多，推动柱体111旋转，柱体111上的搅拌叶片114不断搅拌污染水体，使过滤腔内的污染水体中产生大量气泡。由于柱体111的上部与外界空气相通，通过柱体111的旋转，空气进入中空的柱体111内，通过柱体111的通孔114进入过滤腔，与过滤腔内的污染水体进行良好的接触，实现对污染水体的初步过滤。

在一些实施例中，初级过滤部件110还包括若干钢格栅115和牵引装置(图2未示出)。钢格栅115用于拦截污染水体中的杂质。牵引装置用于牵引初级过滤部件110移动，以清除污染水体中的杂质。

钢格栅115可以过滤掉污染水体内明显的杂质。明显的杂质可以是指体积或粒径较大的杂质，比如漂浮悬浮的树枝、垃圾等。

钢格栅115中包括若干孔洞。同一钢格栅115中孔洞的孔径相同。在一些实施例中，初级过滤部件110中包括具有不同的孔径的钢格栅115。钢格栅115可以是L型、弧形等各种形状。

钢格栅115可以垂直于污染水体的水流方向进行设置。在没有过滤杂质时或过滤的杂质较少时，钢格栅115靠近污染水体的水面。初级过滤部件110置于河道内时，河道内的明显杂质可以被钢格栅115拦截住，拦截量越多，钢格栅115下沉幅度越大(例如，通过浮标检测)，当下沉距离超过距离阈值时，可以通过牵引装置牵引钢格栅115到河岸的一侧，卸除杂质。其中，距离阈值可以是系统预设值等。

牵引装置可以是由机械牵引、液压牵引和电牵引等驱动的装置。

在一些实施例中，牵引装置可以在控制系统的控制下，牵引初级过滤部件110移动，以清除所述污染水体中的杂质。

在一些实施例中，牵引装置还可以在控制系统的控制下，将满载杂物的钢格栅115拉到河岸，通过翻转、震动钢格栅115清理杂质，并控制牵引装置将清理干净后的钢格栅115拉回到河道内。

在一些实施例中，牵引装置还可以在控制系统的控制下，将需要检修的钢格栅115等拉到河岸进行检修等操作。

关于控制系统的更多说明参见下文。

本说明书的一些实施例中，通过钢格栅115可以去除污染水体内明显的杂质；通过牵引装置可以牵引初级过滤部件110移动清除污染水体中多个位置的杂质；同时，通过牵引装置还可以对满载杂物的钢格栅115、需要检修的钢格栅115进行处理，有效保证初始过滤部件的过滤效果，并增长初级过滤部件的使用寿命。

在一些实施例中，初级过滤部件110还包括压力监测装置。压力监测装置用于获取水压数据。

在一些实施例中，压力监测装置可以设置在钢格栅115底部。压力监测装置还可以设置在钢格栅115的其他部位，如钢格栅115的侧壁等。

压力监测装置可以是压力传感器、压力测试仪等。水压数据可以包括水压大小等。水压数据可以反映杂质的过滤量。水压数据越大，则初级过滤部件110的过滤量越大；水压数据变化越快(如，单位时间内水压大小的变化量越大)，说明钢格栅115下沉越快，钢格栅115拦截的杂质越多。关于水压数据的更多说明参见下文。

通过压力监测装置的水压数据可以反映钢格栅115在污染水体中的吃水深度，吃水深度用于指示钢格栅115沉入污染水体水下部分的深度。水压数据越大时，反映出吃水深度越大。

在一些实施例中，水压数据可以用于确定对钢格栅115进行杂质清理的清理周期。关于该实施例的更多说明参见下文。

初步过滤后的污染水体可以进入曝气模块130中进行曝气处理。曝气处理可以去除水体中溶解/悬浮的有机物。

在一些实施例中，初级过滤部件110可以与水量调节装置120连接，初步过滤后的污染水体经过水量调节装置120后再输入曝气模块130中。关于水量调节装置120的更多说明参见下文。

曝气模块130用于产生微小气泡，以对初步过滤后的污染水体进行充氧。曝气模块130可以是鼓风机曝气装置、机械曝气装置等。

在一些实施例中，曝气模块130还可以含有氨基酸、微量营养元素和生长因子等组成的底泥生物氧化配方(撒入曝气模块内)。该配方通过硝化和反硝化原理，可以除去曝气模块130内的底泥和污染水体中的氨氮化合物和耗氧有机物。

在一些实施例中，曝气模块130可以包括至少一个纯氧纳米气泡机200。

纯氧纳米气泡机200可以产生极小粒径的气泡，以增加污染水体中的溶解氧。增加溶解氧后，可以加速污染水体和底泥微生物对污染物的分解。

在一些实施例中，参见图3，纯氧纳米气泡机200可以包括进水口220、水泵210、制氧单元230、氧气进气口240、气泡发生器250、出水口260。

进水口220作为初步过滤后的污染水体进入气泡发生器250的入口。在一些实施例中，进水口220处可以设置有至少一个带有微生物絮凝剂的滤布，以去除污染水体中能够被微生物絮凝剂絮凝的物质。

水泵210是输送液体或使液体增压的机械。水泵210可以是离心泵、轴流泵和混流泵等。在一些实施例中，水泵210用于将初步过滤后的污染水体输入进水口220。

在一些实施例中，水泵210的泵管进口可以连接有过滤器，用于防止污染水体中的杂质进入水泵内。过滤器可以由活性炭、石英砂等物质组成。

制氧单元230可以用于产生氧气。例如，制氧单元230可以是固定式充氧设备(如水车增氧机、提升增氧机、微孔曝气等)和移动式充氧设备(如增氧曝气船)。

在一些实施例中，制氧单元230用于增加污染水体中的溶解氧量。

在一些实施例中，制氧单元230可以将产生的氧气通过氧气进气口240输入气泡发生器250中。在一些实施例中，制氧单元230也可以直接将空气通过氧气进气口240输入气泡发生器250。

在一些实施例中，制氧单元230可以利用分子筛的物理吸附和解吸技术产生氧气。例如，可以在制氧单元230的内部装填分子筛，在加压时可将空气中氮气吸附，剩余的未被吸收的氧气被收集起来，经过净化处理后得到纯氧。

相较于普通空气，以纯氧为气源的纯氧米气泡水，可有效提高纯氧纳米气泡水中的含氧量，以增加污染水体溶解氧。

氧气进气口240可以作为氧气或空气流入气泡发生器的入口。

在一些实施例中，气泡发生器250用于使进入进水口220的水体产生大量细微气泡。例如，气泡发生器250可以将氧气与初步过滤后的污染水体混合，并在水体中产生气泡，以增加水体的溶氧量。示例性的气泡发生器250包括空气源微纳米气泡发生器、臭氧源微纳米气泡发生器等。

在一些实施例中，出水口260用于排出充氧后的污染水体。在一些实施例中，出水口260可以与多级过滤模块140连接，将充氧后的污染水体输入多级过滤模块140中。

多级过滤模块140用于对充氧后的污染水体进行净化。例如，多级过滤模块140可以对充氧后的污染水体进行多次过滤。过滤介质由若干填充物组成。例如，填充物可以是椰壳、石子等。

在一些实施例中，多级过滤模块140包括两层或两层以上的过滤介质，每层过滤介质独立设置。过滤介质包括大颗粒填充层、中颗粒填充层、小颗粒填充层、除磷层中的至少两种，所述多级过滤模块还包括设置在过滤介质下的纳米气泡石层。

在一些实施例中，多级过滤模块140中两层或两层以上的过滤介质从下至上依次铺设。从下至上为多层过滤介质的铺设方向。在一些实施例中，从下往上依次为大颗粒填充层、中颗粒填充层、小颗粒填充层、除磷层中的至少两种。

在一些实施例中，水流可以从多级过滤模块140的最底层流向最高层，即水流方向为“从下之上”。在一些实施例中，可以将多级过滤模块140的最底层与出水口260连接，实现水流“从下之上”。在一些实施例中，可以在出水口260处设置增压设备，对水流进行增压，将水流从多级过滤模块140的最底层输送至最高层。

过滤介质是指去除水中各种悬浮物、微生物、以及其他微细颗粒，最终达到降低水浊度、净化水质效果等的介质。

每层过滤介质独立设置可以指每层过滤介质之间可拆卸连接。

在一些实施例中，多级过滤模块140的多层过滤介质可以放置在生态填充结构中。生态填充结构的层数与过滤介质的层数相同。在一些实施例中，生态填充结构可以是独立抽屉结构。独立抽屉结构可以是安装在一个框架内的多排抽屉，每层“抽屉”内的过滤介质需要清洁时，只需要单独将一个“抽屉”拉出。每层过滤介质独立设置，便于运行周期满后的维护，自由取出清洗或更换填充物。

在一些实施例中，生态填充结构的层高、层面积可以基于实际需求进行设计。例如，生态填充结构的层高、层面积可以基于出水水质进行设计。

生态填充结构的层高、层面积可以通过在污染水体的水底设置不同高度、面积的垫台实现。在一些实施例中，垫台的高度、面积可以是固定的。在一些实施例中，垫台的高度、面积可以是可变的。

出水水质是指从纯氧纳米气泡机的出水口输出的水体的水质。出水水质可以根据水体的色度、浊度和臭味度等确定。不同出水水质对应不同的过滤层数和过滤介质类型，其可以根据先验知识或历史数据确定。过滤介质类型包括大颗粒填充层141、中颗粒填充层142、小颗粒填充层143和除磷层144等。

大颗粒填充层141是指由大量大颗粒介质或粗颗粒介质形成的填充层。例如，大颗粒填充层141中的大颗粒介质或粗颗粒介质可以是石子等。大颗粒填充层141用于对充氧后的污染水体进行初步过滤。

中颗粒填充层142是指由大量较大颗粒介质或较粗颗粒介质形成的填充层。例如，中颗粒填充层142中的较大颗粒介质或较粗颗粒介质可以是石英砂、活性炭等。在一些实施例中，中颗粒填充层142用于对经过大颗粒填充层过滤的污染水体进行进一步过滤。

小颗粒填充层143是指由大量小颗粒介质或细颗粒介质形成的填充层。例如，小颗粒填充层143中的小颗粒介质或细颗粒介质可以是磁铁矿、细沙等。在一些实施例中，小颗粒填充层143用于对经过大颗粒填充层和/或中颗粒填充层过滤的污染水体进行进一步过滤。

在一些实施例中，生态填充结构可以设计为多层叠加的形式。在一些实施例中，生态填充结构还可以设计为多层阶梯状形式。最底层由最粗品级的材料组成，最高层由最细品级的材料组成。当污染水体自下而上(即水流方向)依次通过多层过滤介质时，污染水体中悬浮物由于过滤介质的吸附和机械阻流作用被截留下来；当水流进滤层中间时，由于过滤介质中的颗粒排列的更紧密，使污染水体中杂质有更多的机会与颗粒碰撞，使得污染水体水中凝絮物、悬浮物和颗粒表面相互粘附，将杂质截留在滤料层中，从而得到澄清的水质。

由于污水不断的进入或上一层过滤介质的污水向下一层过滤介质排入，生态填充结构中的水位上升，排入的污水与过滤介质中的溶解氧很快对流扩散混合，则污水中的溶解氧也迅速增加，再次增加污水中的溶解氧，使得过滤介质上所附的生物膜处于很好的好氧状态，好氧微生物得以在充分好氧的环境中生长、繁殖，分解污水，使其得到净化。污水每向下一层传递一次溶解氧递增(过滤介质上的生物膜量也要再次增加)，层次越多(同时污水接触的过滤介质的生物膜也越多，污水处理率也是递增的)溶解氧增加越多，水质变好越快出水的水质标准也越高。

在一些实施例中，为除去水体中含有的磷，可以在多级过滤模块140的最低层下面铺设除磷层144。

除磷层144是指由大量除磷介质形成的填充层。例如，除磷介质可以是钢渣、金属盐等。

纳米气泡石层145是指由纳米材料形成的填充层。采用的纳米材料经高温烧制，透性好，结实耐用坚固，可反复清洗，长期使用，节能环保。

在一些实施例中，经过多层过滤介质的水流进入纳米气泡石层145后，可以产生微孔气泡，气泡溶于水中，进一步增加污染水体的富氧量、溶氧量、增氧量。

多级过滤模块140与推流泵150连接，多级过滤后的净化水体可以通过推流泵150输出。

推流泵150用于输出净化后的水体。在一些实施例中，推流泵150可以设置在多级过滤模块140的出口处。推流泵150的设置数量包括一个或多个。

在一些实施例中，多个推流泵150之间还可以设置曝气模块，用于对多级过滤模块140后的净化水体再次曝气处理。

本说明书一些实施例所述的水质处理设备，在污染水体自上而下运动时，经过初级过滤部件进行一次过滤，可以有效过滤掉水体内明显的杂质，减缓多级过滤模块的过滤压力，有效提升多级过滤模块的使用寿命。将初步过滤后的污染水体经过曝气模块进行二次过滤，在曝气过程中，以水泵为动力源，通过气泡发生器与水泵的结合，将携带有优质纯氧的微小气泡进入污染水体中，进而增加污染水体中溶解氧与水体纳污能力，有效去除水体中溶解/悬浮的有机物。曝气处理后的污染水体可以通过多层过滤介质进行三次过滤，可将污染水体中携带的悬浮物质(例如，曝气过程中絮凝形成的悬浮物质等)有效截留，去除水中各种颗粒悬浮物，满足深层净化的水质要求，得到净化后水体。其中，多层过滤介质采用生态填充结构，可以多次换洗重复使用，成本经济，造价低廉，运行费用低，操作简单。同时，该水质处理设备未使用化学药剂进行污水治理，安全、环保、装置全部自控无需专人管理。

在一些实施例中，水质处理设备100还可以包括发电模块，发电模块被配置在多级过滤模块上，且与储能模块通过电路连接。

发电模块可以是太阳能发电装置、水力发电装置等。当水量较小时(例如，干旱)，发电模块可以为太阳能发电装置；当水量较大时，发电模块可以为水力发电装置。发电模块可以为曝气模块130、推流泵150等提供动力。

发电模块包括一个或多个。发电模块可以设置在多个位置。例如，发电模块可以设置在初级过滤部件110之前。例如，发电模块可以设置在初级过滤部件110与曝气模块130之间。发电模块还可以设置在其他位置，在此不做限制。

储能模块可以用于存储发电模块产生的电量。如，储能模块可以是电池等。储能模块可以在发电模块的发电量不足或发电模块无法发电的情况下，为曝气模块130、推流泵150等补充动力。

本说明书一些实施例中，通过设置太阳能发电装置、水力发电装置等作为发电模块为水质处理设备提供动力，安全、环保、经济；通过设置储能模块，可以将发电模块的发电量充足的情况下，存储富余电力，并在发电模块的发电量不足或发电模块无法发电的情况下，提供电力。

在一些实施例中，水质处理设备100还包括水量调节装置120和控制系统。水量调节装置120用于调节进入曝气模块130的进水量。控制系统分别与初级过滤部件110、水量调节装置120、曝气模块130、多级过滤模块140通信连接。关于控制系统的更多说明参见下文。

在一些实施例中，水量调节装置120可以设置在初级过滤部件110与曝气模块130之间。沿污染水体的水流方向可以依次设置初级过滤部件110、水量调节装置120、曝气模块130、多级过滤模块140、推流泵150。

当水质处理设备100设置于河道时，水量调节装置120可以横跨河道进行设置。在一些实施例中，水量调节装置120可以设置在固定基础上。固定基础位于污染水体中。固定基础具有一定高度，可以使水量调节装置120处于较高的位置处。

在一些实施例中，水量调节装置120可以通过调节跌水高度，进而调节单位时间内进入曝气模块130的进水量。跌水高度是指水量调节装置120的出水口与曝气模块130中纯氧纳米气泡机200的进水口220之间的垂直高度。通过调节跌水高度，可以调节污染水体从水量调节装置120落入纯氧纳米气泡机200的进水口220的时间，进而达到调节单位时间内进入曝气模块130的进水量的目的。

跌水高度可以通过多种方式调节。在一些实施例中，水量调节装置120可以包括可变形的储水腔，通过改变储水腔的形状，改变出水口的高度，进而可以改变跌水高度。在一些实施例中，水量调节装置120可以包括可升降基座，通过改变可升降基座的位置，可以改变跌水高度。

本说明书的一些实施例中，通过调节污染水体的跌水高度，可以增加原河流的水流活力、提高水流流场的多样性，进而增加水体的氧气含量。

在一些实施例中，水量调节装置120还可以通过改变出水口的大小，进而调节单位时间内进入曝气模块130的进水量。

需要说明的是，曝气池单位时间能够处理的水量是有限的，水流在曝气模块130中逐渐流动，经过不断曝气处理，最后水质得到净化排出，但是如果水体流速过快，可能水体不能得到充分的曝气处理。本说明书的一些实施例中，通过水量调节装置调节进入曝气模块的进水量，可以减缓曝气模块对初步过滤后的污染水体进行曝气处理的压力。

在一些实施例中，由于在曝气模块130之前设置有水量调节装置120，还可以在多级过滤模块140之前设置推流泵150，以促进充氧后的污染水体进入多级过滤模块140。沿污染水体的水流方向可以依次设置初级过滤部件110、水量调节装置120、曝气模块130、推流泵150、多级过滤模块140、推流泵150等。

本说明书的一些实施例中，通过在多级过滤模块之前设置推流泵，可以提高多级过滤模块的处理效率。

在一些实施例中，多级过滤模块140之前设置的推流泵150可以由控制系统根据充氧后的污染水体的水质情况选择性开启。例如，当充氧后的污染水体的水质较好时(例如，满足预设的水质要求)时，可以开启多级过滤模块140之前设置的推流泵150，提升多级过滤模块140的处理效率；当初步过滤后的污染水体的水质较差时(例如，不满足预设的水质要求)时，可以关闭多级过滤模块140之前设置的推流泵150，提升多级过滤模块140的过滤效果。

本说明书的一些实施例中，根据充氧后的污染水体的水质情况选择性开启多级过滤模块之前设置的推流泵，可以根据实际情况确定最符合的水质处理方案，在提升多级过滤模块的处理效率和提升多级过滤模块的过滤效果之间达到平衡。

在一些实施例中，水量调节装置120包括多组驱动水泵121，驱动水泵121用于驱动水体流入多级过滤模块。

在一些实施例中，驱动水泵121可以安装在水量调节装置120与固定基础之间。

驱动水泵121可以在发电模块和/或储电模块提供的动力下，驱动水体流入曝气模块。驱动水泵121对污染水体有加速的作用，使得经过驱动水泵驱动后的水体比污染水体的自然流速要大。

在一些实施例中，驱动水泵121可以在进水量(例如，进入曝气模块130的进水量)不足的情况下启用。例如，控制系统可以判断单位时间的进水量是否小于进水量阈值，响应于是，启用驱动水泵121。进水量阈值可以是根据经验或实验确定的值。关于单位时间的进水量的更多内容，可以参见图1下文的相关描述。

在一些实施例中，控制系统可以与初级过滤部件110通信。

在一些实施例中，控制系统用于控制初级过滤部件110对污染水体进行初步过滤。在一些实施例中，控制系统可以通过控制牵引装置牵引初级过滤部件110移动，以清除所述污染水体中的杂质。在一些实施例中，控制系统可以通过控制牵引装置牵引满载杂物的钢格栅115到河岸，控制钢格栅115翻转、震动以清理杂质，并控制牵引装置将清理干净后的钢格栅115拉回到河道内。

在一些实施例中，控制系统还可以通过初级过滤部件110中设置的压力监测装置获取水压数据。在一些实施例中，控制系统可以控制压力监测装置按照一定的采样周期、采样频率等进行水压数据采集。关于压力监测装置、水压数据的更多说明参见上文。

在一些实施例中，控制系统可以用于确定钢格栅115的杂质清理周期，基于杂质清理周期控制牵引装置牵引钢格栅115，并进行杂质清理。

在一些实施例中，控制系统可以被配置为：基于至少一个时间点的水压数据，预估初级过滤部件110在至少一个时间点的过滤量变化数据；基于过滤量变化数据，确定钢格栅115的第一清理周期。

水压数据包括水压值、水压变化值等。水压数据可以反映钢格栅115的吃水深度。关于吃水深度的更多说明参见上文。

控制系统与压力监测装置通信，获取压力监测装置监测到的水压数据。

过滤量变化数据可以用于反映钢格栅115拦截的杂质量随时间的变化情况。例如，过滤量变化数据可以是钢格栅115拦截的杂质量在至少一个时间段内任意两个时间点之间的变化情况。

过滤量变化数据可以通过多种方式获得。在一些实施例中，控制系统可以预设不同水压数据与过滤量变化数据的对应关系，通过查表的方式确定过滤量变化数据。

第一清理周期可以是指每隔一段时间对钢格栅115进行杂质清理的周期。

第一清理周期可以通过多种方式获得。在一些实施例中，第一清理周期可以基于压力阈值和水压变化速率的比值确定。压力阈值为钢格栅115满载杂质时检测到的压力大小。关于水压变化速率的更多内容，可以参见下文的相关描述。在一些实施例中，第一清理周期可以基于过滤量变化数据确定。控制系统可以根据不同过滤量变化数据与不同第一清理周期的对应关系，以及当前的过滤量变化数据确定当前的第一清理周期。其中，不同过滤量变化数据与不同第一清理周期的对应关系可以根据先验知识或历史数据确定。

在本说明书的一些实施例中，通过监测钢格栅拦截的杂质量，可以对拦截较多杂质的钢格栅进行清理，提高初级过滤部件的过滤效率，避免因为杂质清理不及时，导致杂质进入曝气模块影响水质净化效率。

在一些实施例中，控制系统用于控制水量调节装置120调节进水量。

进水量相关于水量调节装置120的跌水高度。进水量可以与跌水高度负相关。跌水高度越高，进水量越小。

可以通过多种方式控制水量调节装置120调节进水量。在一些实施例中，控制系统可以根据先验知识或历史数据预设不同时段与不同进水量的对应关系，根据当前时刻所处时段确定当前时刻的进水量。

在一些实施例中，控制系统可以通过压力监测装置获得水压变化速率；基于水压变化速率判断杂质是否过多，响应于是，基于第一预设算法确定调整后的进水量，以减少水量调节装置120的单位时间的进水量。

水压变化速率可以是指预设时间内的水压变化情况。其中，预设时间可以由系统或人为预设。例如，预设时间可以是单位时间。

在一些实施例中，控制系统可以通过压力监测装置获取预设时间内多个时间点的压力数据，得到水压变化速率。

在一些实施例中，当水压变化速率大于或等于变化率阈值时，控制系统可以确定杂质过多。变化率阈值可以是钢格栅中拦截的杂质量超过重量阈值时对应的水压变化速率。

调整后的进水量可以是指控制水量调节装置120调整跌水高度后的进水量。

第一预设算法是指用于确定调整后的进水量的算法。第一预设算法可以是预设的公式或映射关系等。

示例性的，第一预设算法是：

式中，L为调整后的进水量，a为预设的调整系数，v为水压变化速率，t为钢格栅清理平均用时，x为钢格栅数量，P为压力阈值。

钢格栅清理平均用时可以是指平均清理一个钢格栅所需要的时间。清理一个钢格栅115所需要的时间可以包括移动到河岸边的时间、清理杂质的时间、返回污染水体中的时间等。

本说明书的一些实施例中，当污染水体杂质量较多时，可能会超过初级过滤部件的最大处理负荷，导致部分明显杂质进入曝气模块及多级过滤模块，影响后续污染水体处理效率和质量；通过第一预设算法，基于监测到的水压数据获取水压变化速率，可以控制比较合理的进水量，减少初级过滤部件在单位时间的杂质拦截量。

在一些实施例中，控制系统可以基于预估水体处理量，控制水量调节装置120调节所述进水量，更多内容可以参见图4的相关描述。

在一些实施例中，控制系统可以基于预测运行强度，控制水量调节装置120在未来时间点之前调节进水量，更多内容可以参见图4的相关描述。

在一些实施例中，控制系统可以预测多级过滤模块140在未来某一单位时间的预估水体处理量，以及基于预估水体处理量，控制水量调节装置120调节进水量。关于该实施例的更多说明参见图5。在一些实施例中，控制系统可以确定纯氧纳米气泡机200在未来时间点的预测运行强度，以及基于预测运行强度，控制水量调节装置120在未来时间点之间调节进水量。关于该实施例的更多说明参见图5。

在一些实施例中，水质处理设备还可以包括抬升清理装置(图1未示出)。抬升清理装置用于对多级过滤模块140内的过滤介质进行清洗处理。

在一些实施例中，抬升清理装置可以将一层或多层过滤介质抬升出污染水体表面，以达到清理的目的。抬升后的过滤介质通过水流冲刷清洗，实现清理的目的。例如，在多级过滤模块140里，过滤介质(砂砾、卵石、活性炭等)被放置在一个网格框里(前述的独立抽屉结构)，抬升清理装置可以将网格框抬升，使用水流冲刷清除杂质。

在一些实施例中，控制系统还可以与抬升清理装置通信连接，控制抬升清理装置进行定期清理。

在一些实施例中，控制系统可以基于水体有机物含量，确定多级过滤模块140的第二清理周期。

水体有机物含量可以是指进入多级过滤模块140内的水体有机物的含量。例如，水体有机物可以包括腐植酸、蛋白质、酯类、糖类、氨基酸等有机化合物等。

在一些实施例中，控制系统可以通过设置在多级过滤模块140内的COD(化学需氧量，Chemical Oxygen Demand)传感器检测水体有机物含量。

第二清理周期可以是指每隔一段时间对多级过滤模块140进行杂质清理的周期。

在一些实施例中，单位时间的水体处理量负相关于多级过滤模块140的清理间隔时间。多级过滤模块140的清理间隔时间越长，单位时间的水体处理量越小。其中，单位时间的水体处理量可以是指多级过滤模块140在单位时间内处理的污水水量。清理间隔时间可以是指当前时间与多级过滤模块140上一次进行杂质清理之间的时间间隔。

在一些实施例中，单位时间的进水量(即进入曝气模块130的进水量)相关于单位时间的水体处理量(即多级过滤模块的水体处理量)。例如，单位时间的进水量正相关于单位时间的水体处理量。

本说明书的一些实施例中，根据多级过滤模块的清理周期，确定多级过滤模块在单位时间的水体处理量，可以避免多级过滤模块中污染水体过多，漫过多级过滤模块，影响过滤效率；根据多级过滤模块在单位时间的水体处理量，确定曝气模块在单位时间的进水量，从上游处即可减少进入多级过滤模块的水量。

在一些实施例中，控制系统可以在判断水体有机物含量大于含量阈值时，发出控制指令，控制抬升清理装置将多级过滤模块内过滤介质抬升，以进行杂质清理。含量阈值可以由系统或人为预设。

在一些实施例中，控制系统可以基于水体有机物含量，通过第一预设规则确定多级过滤模块的第二清理周期。在一些实施例中，第一预设规则为水体有机物含量越多，多级过滤模块的第二清理周期越短。

在一些实施例中，控制系统可以基于历史水质处理数据确定多级过滤模块140的第二清理周期。例如，可以对历史数据中多级过滤模块140内的水体有机物含量数据(比如，统计周期可以是过去一周/一个月等等)进行统计分析，确定水体有机物含量与第二清理周期的对应关系，基于对应关系确定当前水体有机物含量对应的第二清理周期。

水体有机物含量越多，则多级过滤模块在单位时间内的过滤量越多。本说明书的一些实施例中，通过分析一定时间段内水体有机物含量变化情况，可以确定比较符合实际的多级过滤模块的清理周期，提高多级过滤模块的过滤效率，避免清理不及时影响水质处理效率。

需要注意的是，以上对于水质处理设备及其各个组成部分的描述，仅为描述方便，并不能把本说明书限制在所举实施例范围之内。可以理解，对于本领域的技术人员来说，在了解该系统的原理后，可能在不背离这一原理的情况下，对各个组成部分进行任意组合，或者构成子系统与其他模块连接。

图4是根据本说明书一些实施例所示的基于预估水体处理量调节进水量的示例性示意图。

在一些实施例中，控制系统可以基于配置在水量调节装置上的传感器，获取水体数据410；基于水体数据410、纯氧纳米气泡机的运行强度420，确定单位时间的预估水体处理量440；基于预估水体处理量440，控制水量调节装置调节进水量。

水体数据410可以是与流入水量调节装置的污染水体有关的数据。

在一些实施例中，水体数据410可以包括污染水体的温度、pH值、水体有机物含量、水体流速中的至少一种。关于水体有机物含量的更多内容，可以参见图1的相关描述。

在一些实施例中，控制系统可以基于传感器获取预设时间段内的水体数据410。预设时间段可以是进水量调节之前的一段时间。预设时间段可以由系统或人为确定。

在一些实施例中，控制系统可以基于统计周期统计水体数据410。

统计周期可以是指每隔一段时间统计水体数据410的周期。

在一些实施例中，统计周期相关于污染水体有机物含量、pH值、温度、水体流速各自的变化程度。水体有机物含量、pH值、温度、水体流速各自的变化程度越剧烈，统计周期越短。

在一些实施例中，控制系统可以基于污染水体有机物含量、pH值、温度、水体流速分别在一段时间内的变化率，确定各自的变化程度。

在一些实施例中，控制系统可以基于污染水体有机物含量、pH值、温度、水体流速各自的变化程度进行加权融合，确定变化系数；基于变化系数，确定统计周期的缩短幅度。其中，权重可以由系统或人为预设。不同的变化系数对应不同的缩短幅度；基于当前的变化系数，可以确定统计周期的缩短幅度。

在本说明书的一些实施例中，不同的水体有机物含量、pH值、温度、水体流速，对应的单位时间的水体处理量不同，基于污染水体有机物含量、pH值、温度、水体流速的变化程度确定统计周期，可以准确的预估单位时间的水体处理量的变化，有利于后续对进水量的调整。

水体流速可以是指污染水体从初级过滤模块流入水量调节装置的速度。水体流速可以基于水体流速监测装置获取。

纯氧纳米气泡机的运行强度420可以是与纯氧纳米气泡机的运行信息有关的数据。运行强度420可以包括气泡产生速率、进水量、进氧量、运行时长、工作功率等。

预估水体处理量440可以是指预测的曝气模块在单位时间内处理的水量。

预估水体处理量440可以通过多种方式确定。例如，控制系统可以基于水体数据410、纯氧纳米气泡机的运行强度420构建特征向量，基于特征向量在向量数据库中检索，将满足预设匹配条件的参考特征向量确定为关联特征向量，将关联特征向量对应的参考水体处理量确定为预估水体处理量。其中，预设匹配条件可以指用于确定关联特征向量的判断条件。

在一些实施例中，预设匹配条件可以包括向量距离小于距离阈值、向量距离最小等。向量数据库内可以存储有多个参考特征向量及其对应的参考水体处理量。参考特征向量可以是指历史水体数据、纯氧纳米气泡机的历史运行强度等构成的向量。参考水体处理量可以是指与历史水体数据、纯氧纳米气泡机的历史运行强度对应的历史水体处理量。

在一些实施例中，处理器可以基于净化模型430，确定单位时间的预估水体处理量440。

净化模型430可以用于确定单位时间的预估水体处理量440。在一些实施例中，净化模型可以为下文中自定义结构的机器学习模型。净化模型430还可以是其他结构的机器学习模型，例如神经网络模型等。

在一些实施例中，净化模型430的输入可以包括预设时间段内的水体数据410、纯氧纳米气泡机的运行强度420，输出可以是预估水体处理量440。

在一些实施例中，净化模型430包括数据处理层431和预估层433。

数据处理层431可以是卷积神经网络模型等机器学习模型。

在一些实施例中，数据处理层431的输入可以包括预设时间段内的水体数据410，输出可以包括水体特征432。水体特征432可以是指反映污染水体的特点的数据。例如，水体特征432可以包括反映曝气程度、反映污染水体清澈程度等的数据。又例如，水体特征432可以包括温度、pH值、进水有机物含量、水体流速在一段时间内的统计值(图，众数、平均数等)。

预估层433可以是神经网络模型等机器学习模型。

在一些实施例中，预估层433的输入可以包括水体特征432、运行强度420，输出可以包括预估水体处理量440。

在一些实施例中，预估层433的输入还可以包括多级过滤模块的清理间隔时间、多级过滤模块的第二清理周期。

在一些实施例中，净化模型430可以通过基于大量带有第一标签的第一训练样本通过联合训练得到。用于联合训练的第一训练样本包括样本预设时间段内的水体数据和样本纯氧纳米气泡机的运行强度。第一标签可以包括第一训练样本对应的单位时间的实际水体处理量。第一训练样本可以基于历史数据获得。第一标签可以基于人工或自动标注获得。第一标签基于历史数据中的出水质量监测结果确定。

示例性的联合训练过程：将第一训练样本中的样本预设时间段内的水体数据输入初始数据处理层中，得到初始数据处理层输出的水体特征，将初始数据处理层的输出、样本运行强度输入初始预估层，得到预估水体处理量；根据初始预估层的输出和第一标签，构建损失函数，同时对初始数据处理层的参数和初始预估层的参数进行更新，直到预设条件被满足，训练完成。其中，预设条件可以是损失函数小于阈值、收敛，或训练周期达到阈值。

在一些实施例中，当预估层433输入包括多级过滤模块的清理间隔时间、多级过滤模块的第二清理周期时，第一训练样本还包括样本多级过滤模块的清理间隔时间、样本多级过滤模块的第二清理周期。

在本说明书的一些实施例中，通过将净化模型设置为数据处理层和预估层，通过不同的层分别处理对应的数据，可以进一步提高数据处理效率，提高预估准确性。通过使用训练好的净化模型，对预设时间段内的水体温度、pH值、水体有机物含量、流速数据进行分析和评估，可以快速确定合理的水质处理设备的预估水体处理量，进而有依据地控制水量调节装置调整单位时间进水量。

在一些实施例中，控制系统可以根据预估水体处理量440，调整水量调节装置的跌水高度，获得调节后的进水量450，使得曝气模块的进水量小于或等于预估水体处理量。

在本说明书的一些实施例中，通过预估水体处理量，控制水量调节装置调节进水量，可以根据曝气装置的净化处理情况，调整单位时间的进水量，避免污染水体来不及处理溢出至多级过滤模块。

在一些实施例中，控制系统还可以获取驱动水泵数据，基于驱动水泵数据控制水量调节装置调节进水量。

在一些实施例中，驱动水泵数据包括驱动水泵的功率及对应的驱动水体流速。驱动水体流速是指在驱动水泵作用下的水体流速。

在一些实施例中，控制系统可以基于驱动水泵数据，通过第二预设规则确定调节后的进水量。在一些实施例中，第二预设规则可以是：驱动水泵功率越大，水体流速越大，则调节后的进水量越大。

在一些实施例中，可以通过直接测量等方式确定驱动水体流速。在一些实施例中，控制系统可以通过对历史数据进行分析，确定不同驱动水泵功率与不同驱动水体流速的对应关系，根据当前的驱动水泵功率则可以确定当前的驱动水体流速。

驱动水泵的增压作用会改变水体流速(比水体的自然流速大)，进而对进水量造成影响。在本说明书的一些实施例中，通过驱动水泵功率与对应的驱动水体流速的，考虑驱动水泵的增压作用对进水量的影响，从而可以在调整进水量时考虑驱动水泵对水体流速的影响，使调整结果更符合实际。

应当注意的是，上述有关流程的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对流程进行各种修正和改变。然而，这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。

图5是根据本说明书一些实施例所示的基于预测运行强度提前调节进水量的示例性示意图。

在一些实施例中，控制系统可以获取储能模块的储能数据510，以及获取水质处理设备的电量消耗数据520；基于储能数据以及电量消耗数据，确定纯氧纳米气泡机在未来时间点的预测运行强度530；基于未来时间点的预测运行强度530，控制水量调节装置在未来时间点之前调节进水量540。

储能数据510可以包括储能模块的储电量等。

在一些实施例中，储能数据510可以基于发电模块的发电数据和水质处理设备的用电数据确定。例如，可以将发电数据与用电数据之差确定为储能数据510。发电数据可以包括发电模块的发电量。

电量消耗数据520可以是表征水质处理设备消耗的电量的数据。例如，电量消耗数据520可以包括纯氧纳米气泡机的用电量数据、牵引装置的用电量数据等。

未来时间点的预测运行强度530可以是指预测的纯氧纳米气泡机在未来时间点的运行强度。

在一些实施例中，控制系统可以基于建模或采用各种数据分析算法，例如回归分析法等，对储能数据510以及电量消耗数据520进行分析处理，预测纯氧纳米气泡机在未来时间点的预测运行强度530。

在一些实施例中，控制系统可以基于预测运行强度，通过多种方式控制水量调节装置在未来时间点之前调节进水量。例如，控制系统可以将与预测运行强度相同或相近的历史运行强度对应的单位时间的进水量，确定为调节后的进水量。根据调节后的进水量，在未来时间点之前提前控制水量调节装置调节进水量为该调节后的进水量。

在一些实施例中，控制系统可以预设不同运行强度与不同进水调整量的对应关系，根据预测运行强度确定进水调整量，并在未来时间点之前提前控制水量调节装置根据进水调整量调节进水量。

在一些实施例中，控制系统可以基于纯氧纳米气泡的预测运行强度和多级过滤模块的预估水体处理量，控制水量调节装置在未来时间点之前调节进水量。关于预估水体处理量的更多说明参见图4。

需要说明的是，水质处理设备在电力供应不足时，需要使用储能模块内的电力驱动纯氧纳米气泡机、牵引装置等运行工作，纯氧纳米气泡机的功率可能比电力充足时的功率小(甚至不工作)，因此多级过滤模块的水体处理量可能降低。

在一些实施例中，控制系统可以基于纯氧纳米气泡的预测运行强度和多级过滤模块的预估水体处理量，利用人工分析、理论计算和/或建模等多种方法确定进水调整量，并在未来时间点之前提前控制水量调节装置根据进水调整量调节进水量。

在本说明书的一些实施例中，通过预测运行强度、单位时间的水体处理量，提前调整进水量，相比基于人工经验或基于历史数据，可以使调整的进水量获得更高的准确性，从而提高水质处理的效果。

由于水体从水量调节装置流入曝气模块需要一定时间，因此可以在水体流入曝气模块之前，提前调整曝气模块的进水量。在一些实施例中，控制系统可以在当前时间到未来时间点之间的任意一个时间点，控制水量调节装置提前调节进水量。其中，未来时间点可以是水体未来流入曝气模块的时间。提前调节进水量的时间点距离未来时间点之间的时间长度为提前时间。提前时间可以基于先验知识或历史数据确定。

在本说明书的一些实施例中，通过确定提前时间，可以准确在未来时间点之前调整单位时间的进水量，使得进入曝气模块的污染水体量符合实际情况的同时，避免污染水体未被曝气模块处理溢出至多级过滤模块的情况，提高水质处理的效率。

水质处理设备在电量供应不足时，需要使用储能装置内的电量驱动纳米气泡机、牵引装置等工作。在储能装置供电时，纳米气泡机的工作电压可能比电量充足时的工作电压小(甚至不工作)，造成水质处理设备的水体处理量降低。在本说明书的一些实施例中，通过储能数据以及电量消耗数据，确定纯氧纳米气泡机在未来时间点的预测运行强度，提高未来时间点的进水量的准确性，从而提前对进水量进行调整，提高曝气装置与多级过滤模块之间协同工作的效率，提高对污染水体的处理效率。

本说明书一些实施例提供了一种水质处理设备的控制系统，所述控制系统用于控制如上述所述的水质处理设备的运行，包括：控制初级过滤部件对污染水体进行初步过滤；控制曝气模块对初步过滤后的污染水体充氧；控制多级过滤模块对充氧后的污染水体进行净化；控制水量调节装置调节单位时间的进水量；以及控制推流泵输出净化后的水体。

本说明书一些实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行指令以控制如上述任一项实施例所述的水质处理设备的运行。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程及控制系统的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。