一种硝化细菌增长速率预测方法及计算机可读存储介质技术

本发明专利技术涉及环保技术领域，提供一种硝化细菌增长速率预测方法及计算机可读存储介质，本发明专利技术基于硝化细菌的种类获得初始温度、临界温度和越界温度，并通过硝化细菌的实际增长情况获得硝化细菌在越界温度下的越界增长速率，以及基于越界增长速率和计算增长速率，通过拟合获得硝化细菌的越界温度增长模型并对硝化细菌的增长速率进行预测，从而可以相对准确地通过较为表观的温度预测硝化细菌的增长速率，从而衡量当前污水处理能力，提高了控制出水品质的操控效率。的操控效率。的操控效率。

【技术实现步骤摘要】
一种硝化细菌增长速率预测方法及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及环保
，具体而言，涉及一种硝化细菌增长速率预测方法及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着智慧城市的建设和智慧水务的发展，相关模型算法的建立和优化成为垂直领域应用的热门需求。活性污泥法去除污水中的氮磷等营养物质是世界各国普遍采取的污水处理方式，生化工艺包括以AO，A2O，氧化沟等为代表的连续流工艺，以SBR、CASS等为代表的序批式工艺。活性污泥法的基本原理是通过创造不同的反应条件使污泥中的专性微生物能够利用污水中的氮磷营养物质，从而达到污染物被分解利用而去除的目的，如好氧自养菌在溶解氧为2.0
‑
4.0mg/L，温度适宜，碱度充足的条件下，将氨氮氧化为硝态氮，从而实现氨氮的去除；再如异养菌在溶解氧小于0.5mg/L的缺氧或厌氧条件下，以可利用的有机碳为电子供体，将硝态氮还原为氮气，从而实现对总氮的脱除。生物利用基质进行代谢的过程本身也是其增殖迭代的过程。
[0003]由于硝化细菌处理污水过程是一种连续处理，因此往往要求管理者能够提前预测硝化细菌的增长速率，从而提前一定时间或工序做出调整，避免硝化细菌由于温度过高或过低等原因增长速率变化过大，从而影响下游出水品质。因此，亟待提供一种硝化细菌增长速率预测方法和计算机可读存储介质。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种渐渗区段鉴定方法及计算机可读存储介质，以至少部分地解决上述的技术问题。
[0005]根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种硝化细菌增长速率预测方法，包括下列步骤：
[0006]基于所述硝化细菌的种类获得初始温度、临界温度和越界温度，所述初始温度、所述临界温度和所述越界温度依次升高，所述初始温度和所述临界温度适于所述硝化细菌增长，所述越界温度不利于所述硝化细菌增长；
[0007]基于所述越界温度，通过所述硝化细菌的实际增长情况获得所述硝化细菌在所述越界温度下的越界增长速率；
[0008]基于所述初始温度和所述临界温度，通过阿伦尼乌斯公式获得所述硝化细菌在所述初始温度、在所述临界温度以及在所述初始温度和所述临界温度之间的温度的至少三个计算增长速率；
[0009]基于所述越界增长速率和所述计算增长速率，通过拟合获得所述硝化细菌的越界温度增长模型，并基于所述越界温度增长模型对所述硝化细菌的增长速率进行预测，所述越界温度增长模型用于描述所述硝化细菌在高于所述临界温度范围内的增长速率随温度的变化。
[0010]优选地，所述临界温度位于22℃至25℃之间。
[0011]优选地，所述初始温度与所述临界温度之间的温差不小于5℃。
[0012]优选地，所述越界温度位于28℃至35℃之间。
[0013]优选地，所述越界温度为30℃。
[0014]优选地，所述通过拟合获得所述硝化细菌的越界温度增长模型包括：
[0015]通过三阶函数拟合获得所述硝化细菌的越界温度增长模型。
[0016]优选地，在基于所述越界温度增长模型对所述硝化细菌的增长速率进行预测之后，还包括下列步骤：
[0017]获得一差异阈值，判断所述预测结果与所述硝化细菌的实际增长速率之间的差异是否大于所述差异阈值；
[0018]若大于，增大或减小所述临界温度0.5℃。
[0019]优选地，在基于所述越界温度增长模型对所述硝化细菌的增长速率进行预测之后，还包括下列步骤：
[0020]获得一差异阈值，判断所述预测结果与所述硝化细菌的实际增长速率之间的差异是否大于所述差异阈值；
[0021]若大于，增大或减小所述初始温度0.5℃。
[0022]优选地，获得所述硝化细菌在所述初始温度和所述临界温度之间的至少五个不同的计算增长速率。
[0023]根据本专利技术的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的硝化细菌增长速率预测方法。
[0024]本专利技术基于硝化细菌的种类获得初始温度、临界温度和越界温度，并通过硝化细菌的实际增长情况获得硝化细菌在越界温度下的越界增长速率，以及基于越界增长速率和计算增长速率，通过拟合获得硝化细菌的越界温度增长模型并对硝化细菌的增长速率进行预测，从而可以相对准确地通过较为表观的温度预测硝化细菌的增长速率，从而衡量当前污水处理能力，提高了控制出水品质的操控效率。
附图说明
[0025]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0026]图1是根据本专利技术的硝化细菌增长速率预测方法的示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。
[0028]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0029]本申请实施例中的硝化细菌，是指包括亚硝酸菌属及硝酸菌属的一类细菌，其形
态可以是杆菌、球菌和螺旋菌。亚硝酸菌包括亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属、亚硝化螺菌属和亚硝化叶菌属中的细菌。硝酸菌包括硝化杆菌属、硝化球菌属和硝化囊菌属中的细菌。两类菌均为专性好氧菌，在氧化过程中均以氧作为最终电子受体。大多数为专性化能合成自养型，不能在有机培养基上生长，例如亚硝化单胞菌、亚硝化螺菌、亚硝化球菌、亚硝化叶菌、硝化刺菌、硝化球菌等。
[0030]硝化细菌的增长速率与污水处理能力关系密切，当硝化细菌增长速率较慢时，相同时间内污水中的含氮污染物处理率会降低，而当硝化细菌增长速率较快时，又容易导致污水所提供的养分不足以供养其增长导致菌群数量波动，因此，在连续的污水处理过程中，其实是希望能够获得一个较为稳定的硝化细菌菌群数量，从而提供一个相对稳定的污水处理能力。在诸多能够供管理者预测硝化细菌增长速率的指标中，温度是最敏感且常用的环境条件指标。
[0031]本申请实施例所提供的硝化细菌增长速率预测方法主要是基于温度对硝化细菌增长速率的影响，建立一个温度与当前污水处理系统中所含有的硝化细菌的增长速率的关系模型，从而可以方便地基于温度对当前硝化细菌的增长速率做出快速预测，便于控制污水处理流程。管理者可以利用本申请实施例所提供的硝化细菌增长速率预测方法建立多种硝化细菌的预测模型并综合判断，根据需要进行实施即可。
[0032]如图1所示，本申请所提供的硝化细菌增长速率预测方法包括下列步骤：
[0033]S101：基于硝化细菌的种类获得初始温度、临界温度和越界温度，初始温度、临界温度和越界温度依次升高，初始温度和临界温度适于硝化细菌增长，越界温度不利于硝化细菌增长；
[0034]S102：基于越界温度，通过硝化细菌的实际增长情况获得硝化细菌在越界温度下的越界增长速率；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硝化细菌增长速率预测方法，其特征在于，包括下列步骤：基于所述硝化细菌的种类获得初始温度、临界温度和越界温度，所述初始温度、所述临界温度和所述越界温度依次升高，所述初始温度和所述临界温度适于所述硝化细菌增长，所述越界温度不利于所述硝化细菌增长；基于所述越界温度，通过所述硝化细菌的实际增长情况获得所述硝化细菌在所述越界温度下的越界增长速率；基于所述初始温度和所述临界温度，通过阿伦尼乌斯公式获得所述硝化细菌在所述初始温度、在所述临界温度以及在所述初始温度和所述临界温度之间的温度的至少三个计算增长速率；基于所述越界增长速率和所述计算增长速率，通过拟合获得所述硝化细菌的越界温度增长模型，并基于所述越界温度增长模型对所述硝化细菌的增长速率进行预测，所述越界温度增长模型用于描述所述硝化细菌在高于所述临界温度范围内的增长速率随温度的变化。2.如权利要求1所述的硝化细菌增长速率预测方法，其特征在于，所述临界温度位于22℃至25℃之间。3.如权利要求2所述的硝化细菌增长速率预测方法，其特征在于，所述初始温度与所述临界温度之间的温差不小于5℃。4.如权利要求1所述的硝化细菌增长速率预测方法，其特征在于，所述越界温度位于28℃至35℃之间。5.如权利要求1所述的硝化细菌增长速...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兵，单悦，郑晓伟，郭栋，何沛然，
申请(专利权)人：北京市科学技术研究院资源环境研究所，
类型：发明
国别省市：