本发明专利技术属于水处理技术领域，提供了一种絮凝过程中的多参数负荷复合水处理方法及系统，通过预设的加药模型对药剂需求量进行预测获得预测量，计算得到各参数与药剂投加量的波动关联影响因子系数，以预设频率持续获取絮凝池的絮凝图像；对各个絮凝图像进行絮凝颗粒缩合构建絮凝缩合图从而提取絮凝特征集合；将絮凝特征集合输入预设的修正模型进行处理输出投药修正量；向絮凝池投放投药修正量剂量的絮凝剂。能够识别出部分状态不稳定、边缘模糊和透明度较高的絮凝特征，准确的定位出絮体特征的持续动态实时变化开始加剧、絮体增速变大，新生长出来的絮凝的絮体位置，提高了特征识别的精度。精度。精度。
【技术实现步骤摘要】
一种絮凝过程中的多参数负荷复合水处理方法及系统
[0001]本专利技术属于水处理
，具体涉及一种絮凝过程中的多参数负荷复合水处理方法及系统。
技术介绍
[0002]在目前的污水处理技术中，絮凝过程的重要性越来越重要，絮凝是指使水或液体中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚沉，达到固
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液分离的目的，这一现象或操作称作絮凝。通常絮凝的实施靠添加适当的絮凝剂，其作用是吸附微粒从而促进集聚。现有的方法一般是通过对絮凝的絮体粒径特征监测，对污水处理厂/设施的进水、运行、出水指标存在持续波动性、大滞后、大惯性、非线性等不确定性的等问题，根据整个系统的实时波动情况，应对智能自调节加药，减少人工，降低药剂成本，显著提高加药效率和出水效果稳定，通过絮体粒径特征监测、过程综合的反馈模式、结合PLC编程和PID模糊控制逻辑、以及自调节的智能算法，能够有效应对污水处理厂/设施的进水、运行、出水指标存在持续波动性、大滞后、大惯性、非线性、时变且不确定性的等问题，根据整个系统的实时波动情况，应对智能自调节加药，减少人工，降低药剂成本，显著提高加药效率和出水效果稳定。
[0003]如公开号为CN114545985A的中国专利，通过在絮凝过程中实现连续对除磷/絮凝的絮体粒径特征进行监测；数模分析模块，连接水质监测模块和絮体粒径特征监测模块，根据进水水质参数集合进水前馈，根据出水水质参数集合出水后馈，根据絮体粒径特征的动态变化集合过程反馈，通过三种反馈进行数模分析加药量需求，进行加药自调节优化；对化学除磷/絮凝过程的效果动态进行实时监测，能有效反馈处理过程效果及预判控制；但是，由于其是根据各参数与药剂投加量的波动关联影响因子系数进行加药自调节优化，而波动关联影响因子系数的计算中起到决定性作用的是絮凝过程中絮体特征的持续动态实时变化数据；因此，在波动关联影响因子系数大于阈值的时候，絮体特征的持续动态实时变化开始加剧，从而絮凝的絮体增速变大，此时的新絮凝的生长出来的絮体状态不稳定、边缘模糊和透明度较高，在这段时间内激光衍射粒度分析仪获取到的絮体颗粒的粒径尺寸及分布数据、单位体积污水中絮体颗粒数量和絮体颗粒的形态等数据均会出现较大失真，因此会对算法反馈自学习优化的药剂智能加药系统产生强干扰。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提出一种絮凝过程中的多参数负荷复合水处理方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一方面，提供一种絮凝过程中的多参数负荷复合水处理方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]将待处理水从进水口排入絮凝池；
[0007]获取絮体颗粒的粒径和单位体积污水中絮体颗粒数量作为第一参数；获取进水水量和进水的总磷浓度为第二参数；
[0008]通过根据第一参数和第二参数通过预设的加药模型对药剂需求量进行预测获得预测量，在待处理水中投入预测量剂量的絮凝剂；
[0009]计算得到各参数与药剂投加量的波动关联影响因子系数α；
[0010]当α大于阈值时，以预设频率持续获取絮凝池的絮凝图像；
[0011]对各个絮凝图像进行絮凝颗粒缩合构建絮凝缩合图从而提取絮凝特征集合；
[0012]将絮凝特征集合输入预设的修正模型进行处理输出投药修正量；
[0013]向絮凝池投放投药修正量剂量的絮凝剂；
[0014]待处理水在絮凝池内絮体沉淀后由出水口排出净化后的待处理水。
[0015]进一步地，加药模型为训练好的递归神经网络。
[0016]其中，预设频率为3～5分钟。
[0017]其中，默认的絮凝剂投加量为每吨水20mg/L。
[0018]其中，絮凝剂中还包括除磷剂。
[0019]其中，絮体颗粒的粒径和单位体积污水中絮体颗粒数量通过Mastersizer3000激光衍射粒度分析仪获取。
[0020]其中，总磷浓度通过BTP1900型总磷数字传感器、HD
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BTP型便携式总磷检测仪或者YP
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301D打印型总磷测定仪获取。
[0021]进一步地，通过根据第一参数和第二参数通过预设的加药模型对药剂需求量进行预测获得预测量的方法包括以下步骤：
[0022]其中，所述加药模型根据第一参数和第二参数依靠以下加药模型进行药剂需求量的实时计算：
[0023]Q＝Q1*D1*α1+Q2*D2*α2+Q3*D3*α3++Q4*D4*α4；
[0024]式中，Q：根据加药模型计算得到的药剂需求量；
[0025]D1、D2、D3、D4分别是不同的影响因素，不同的影响因素具体包括第一参数和第二参数中絮体颗粒的粒径、单位体积污水中絮体颗粒数量、进水水量和进水的总磷浓度；
[0026]Q1、Q2、Q3、Q4：预设的针对各个影响因素的药剂投加量基值；α1、α2、α3、α4：对药剂投加影响因素的波动关联影响因子系数；
[0027]其中，
[0028]α1＝∫药剂加药量(t)dt/∫絮体颗粒的粒径(t)dt；
[0029]α2＝∫药剂加药量(t)dt/∫单位体积污水中絮体颗粒数量(t)dt；
[0030]α3＝∫药剂加药量(t)dt/∫进水水量(t)dt；
[0031]α4＝∫药剂加药量(t)dt/∫总磷浓度(t)dt。
[0032]其中，阈值为最近半个小时的波动关联影响因子系数α的平均值，在初始的半小时通过默认的絮凝剂投加量进行絮凝剂投放入絮凝池。
[0033]计算得到各参数与药剂投加量的波动关联影响因子系数α为：波动关联影响因子系数α是α1、α2、α3、α4中任意一个值，或者，波动关联影响因子系数α是α1、α2、α3、α4的均值。
[0034]进一步地，对各个絮凝图像进行絮凝颗粒缩合的方法包括以下步骤：
[0035]以最近获取的一个絮凝图像作为参比图像GT1，以参比图像获取的时间为GTtime,获取絮凝池的絮凝图像的预设频率(间隔)TartT；当絮凝图像的获取总量N＞3时，以GTtime
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TartT时刻、GTtime
‑2×
TartT时刻获取的絮凝图像分别为GT2、GT3；为GT1中所有像
素设置对应的整数型的凝聚记号；依次计算GT1中所有像素设置对应的凝聚记号，具体方法为：令GT1(x)为GT1中的第x个像素的灰度值；GT2(x)为GT2中的第x个像素的灰度值；GT3(x)为GT3中的第x个像素的灰度值；x为絮凝图像中的像素序号；
[0036]在x的取值范围内依次扫描各个GT1(x)，如果GT1(x)＜GT2(x)且GT1(x)＜GT3(x)则标记GT1(x)的凝聚记号为0，如果GT1(x)＞GT2(x)且GT1(x)＜GT3(x)则标记GT1(x)的凝聚记号为1，如果GT1(x)＞GT2(x)且GT1(x)＞GT3(x)则标记GT1(x)的凝聚本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种絮凝过程中的多参数负荷复合水处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将待处理水从进水口排入絮凝池；获取絮体颗粒的粒径和单位体积污水中絮体颗粒数量作为第一参数；获取进水水量和进水的总磷浓度为第二参数；通过根据第一参数和第二参数通过预设的加药模型对药剂需求量进行预测获得预测量，在待处理水中投入预测量剂量的絮凝剂；计算得到各参数与药剂投加量的波动关联影响因子系数α；当α大于阈值时，以预设频率持续获取絮凝池的絮凝图像；对各个絮凝图像进行絮凝颗粒缩合构建絮凝缩合图从而提取絮凝特征集合；将絮凝特征集合输入预设的修正模型进行处理输出投药修正量；向絮凝池投放投药修正量剂量的絮凝剂；待处理水在絮凝池内絮体沉淀后由出水口排出净化后的待处理水。2.根据权利要求1所述的一种絮凝过程中的多参数负荷复合水处理方法，其特征在于，对各个絮凝图像进行絮凝颗粒缩合的方法包括以下步骤：以最近获取的一个絮凝图像作为参比图像GT1，以参比图像获取的时间为GTtime,获取絮凝池的絮凝图像的预设频率为TartT；当絮凝图像的获取总量N＞3时，以GTtime
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TartT时刻、GTtime
‑2×
TartT时刻获取的絮凝图像分别为GT2、GT3；为GT1中所有像素设置对应的整数型的凝聚记号；依次计算GT1中所有像素设置对应的凝聚记号，具体方法为：令GT1(x)为GT1中的第x个像素的灰度值；GT2(x)为GT2中的第x个像素的灰度值；GT3(x)为GT3中的第x个像素的灰度值；x为絮凝图像中的像素序号；在x的取值范围内依次扫描各个GT1(x)，如果GT1(x)＜GT2(x)且GT1(x)＜GT3(x)则标记GT1(x)的凝聚记号为0，如果GT1(x)＞GT2(x)且GT1(x)＜GT3(x)则标记GT1(x)的凝聚记号为1，如果GT1(x)＞GT2(x)且GT1(x)＞GT3(x)则标记GT1(x)的凝聚记号为2；进行絮凝颗粒缩合构建絮凝缩合图。3.根据权利要求2所述的一种絮凝过程中的多参数负荷复合水处理方法，其特征在于，进行絮凝颗粒缩合构建絮凝缩合图的具体方法为：在x的取值范围内遍历GT1(x)，如果GT1(x)的凝聚记号为2，标记GT1(x)像素为待缩合像素，将GT1(x)的值设置为GT1(x)+GT2(x)+GT3(x)，从而得到絮凝缩合图。4.根据权利要求3所述的一种絮凝过程中的多参数负荷复合水处理方法，其特征在于，提取絮凝特征集合的具体方法为：通过HOG特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖丹，范雅倩，林显增，张伟杰，梁翡珏，黄晓君，梁金荣，杨涛，李展峰，
申请(专利权)人：佛山市禅城区供水有限公司，
类型：发明
国别省市：
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